固态体积式真三维立体显示效果优化

为了优化固态体积式真三维的立体成像效果,显示出更加逼真的立体图像,对编码图像的灰度级和成像显示体的对比度进行了研究。论文从固态体积式真三维立体显示器成像原理出发,介绍了固态体积式真三维的电路系统、光学投影系统和成像显示体,在分析和研究影响立体显示效果的主要因素后提出了两种改进的方法。一种方法是通过降低图像刷新频率,提高编码图像数据位数,从而提高像素灰度等级,另一种方法是改变液晶光阀的盒厚,以此增强显示体的对比度。在真三维样机上,成功实现了32级灰度,将颜色种类从4 096种提升至32 768种,对比度相比原样机提高了1.2倍,主观感受到更加丰富的图像细节和色彩。优化效果明显,可以显示出细节更加清晰、颜色更加丰富和效果更加真实的三维立体图像。     

固态体积式真三维立体显示器中继系统设计

固态体积式真三维立体显示将三维目标体信息通过高速投影光学引擎,依据显示信息表面深度不同,分别投影到对应深度的显示体上。文章设计了用于固态体积式真三维立体显示照明光路中的中继系统,其放大率为-2,物方数值孔径为0.402,优化后畸变小于0.5%,大大提高了固态体积式真三维立体显示器照明系统的能量利用率和均匀性,降低了系统对光源亮度的要求,同时也减小了系统的发热量。     

真三维立体显示技术研究现状与进展

文章从双目视觉机理角度介绍了立体显示的相关原理,阐述了真三维立体显示的相关概念,同时解释了基于体素的三维显示技术,介绍了国外真三维立体显示技术的最新发展情况,并介绍我实验室自主研发的固态体积式真三维立体显示器的最新研究进展。     

固态体积式真三维立体显示器显示体驱动电路设计

固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证。介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点。在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路。在分析60Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象。可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48cm(19in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5ms,实现了快速驱动。满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法。     

兼容YUV数据格式的LCD控制器

MPEG4解码过程中YUV到RGB的转换是一件非常耗时的工作。针对手持设备SoC芯片MPEG4实时解码的挑战,介绍了一种能够同时兼容YUV和RGB数据的LCD控制器的设计。着重介绍了YUV数据到RGB数据转换的2种实现方法:定点乘法实现和移位实现,并从转换效果、电路速度和开销的角度比较了2种方法的优缺点。实验证明在纯软件解码MPEG4的条件下该设计可以节省40%的CPU开销,大大提高整个系统的MPEG4解码性能。     

一种YUV颜色空间下的多视差图偏色校正方法

在多幅视差图中选取一副颜色接近真实的图像作为标准图,然后将该标准视差图和偏色视差图分别进行从RGB到YUV的颜色空间转换,计算偏色视差图在YUV颜色空间下的3个颜色校正系数K,得到YUV颜色空间下待校正偏色图像的真实颜色灰度值,最后将得到的颜色灰度值从YUV转换到RGB颜色空间,从而实现任意多幅偏色视差图的校正。实验研究表明,本方法可以实现任意多路偏色程度在15%以内的偏色校正,校正效果较好,从而能改善自由立体显示器的显示质量。     

3D多视点立体显示及其关键技术

作为基于 DTV/HDTV 的二维(2D)显示之后的下一代视频显示技术,三维(3D)多视点立体显示已成为国际上的研究热点之一.为建立多视点立体显示系统,阐述了相关的关键技术,包括:光场表示模型和光场获取系统、高效的与现行视频标准兼容的多视点编码和传输方法、解码端任意位置视点的高效绘制方法、3D显示技术以及多视点自由立体显示.针对上述关键技术,分析了当前国际上的发展趋势及存在的问题,同时提出了一种基于交互式自由立体显示的 3D 视频处理系统的解决方案.     

一种真三维显示数据生成的方法

固态体积式真三维显示技术是目前最新的体数据显示技术.针对该技术存在的实时显示问题提出一种真三维显示数据生成的方法.该方法以Visual Studio.NET为平台通过基于OpenGL格式的三维模型为例进行实验,对三维图像数据进行读取、压缩编码以及快速绘制进行了研究.程序已在VC++.NET环境下编译、调试通过,优化代码后,图像显示的刷新速度为24帧/s,在计算机上初步实现了实时显示.     

JPEG XR在S3C2410A上的实现与优化

构建基于S3C2410A的JPEG XR编解码硬件系统,在S3C2410A上移植定制并优化的JPEG XR编解码算法,实现将采集的RGB格式原图进行编码和解码的过程。把采集的RGB格式图像无损转换为YUV 4∶4∶4图像格式,码流结构采用空间模式,对原JPEG XR编解码程序简化。结合S3C2410A自身的体系结构特征,使S3C2410A工作在ARM状态,采用32位总线宽度和32位小端方式的存储空间格式,给出数据块定义和存储空间分配方案,进行基于S3C2410A的汇编级优化。最终将定制并优化的JPEG XR编解码交叉编译为32位ARM指令代码,移植到S3C2410A上,实现对采集的RGB格式图像进行JPEG XR编码和解码的过程。对定制和优化前后进行了运行时间的测试,定制和优化效果明显。     

集成成像立体显示技术研究进展

集成成像立体显示是一种水平和垂直方向同时具有运动视差的真三维立体显示技术。本文概述了集成成像立体显示在显示三维图像时存在的景深范围小,视角范围窄,赝像等问题,介绍了提升景深范围、扩大视角、消除赝像的技术方法。介绍了利用子图像阵列进行计算机三维虚拟重建的最新研究进展。通过研究指出,具有二维和三维显示模式转换功能的集成成像立体显示技术是超薄型真三维立体显示器的重要发展方向。     

基于FPGA的真三维显示器构建

通过介绍已制作的真三维显示器,解释了基于可视体素的显示技术.针对LED真三维显示分辨力较低的问题,采用了数字光投影的真三维显示方案,提出了基于FPGA的多机同步投影方法,实现了较高分辨力的空间可视体素显示.实验证明,该方法可保证真三维显示的实时性,降低系统对机械转台与光学元件的要求,为立体影像的互动提供了可靠的硬件基础...     

YUV到RGB颜色空间转换算法研究

图像的显示质量在计算机视觉系统中起着关键性的作用。在此根据YuV到RGB颜色空间的转换理论、图像数据格式以及转换公式,并在精简的图像采集平台上,获取图像的YUV数据,并分别基于VC＋＋和Matlab提出了一种颜色空间转换算法。通过实验验证表明该算法可以有效地提高图像的显示质量。     

全息真三维显示系统

电脑屏显实际上是平面显示,尽管其有“立体”的视感,然而那只是一种具有心理景深的“伪三维”平面显示。真三维显示技术是在三维立体空间对物体成像,具有真正的物理景深。本文研究的是真三维的全息显示系统,分别介绍了五种真三维显示系统,对真三维全息显示中关键技术问题进行了分析和讨论。     

CU encoding depth prediction,early CU splitting termination and fast mode decision for fast HEVC intra-coding

High Efficiency Video Coding (HEVC) is a new video coding standard achieving about a 50% bit rate reduction compared to the popular H.264/AVC High Profile with the same subjective reproduced video quality. Better coding efficiency is attained, however, at the cost of significantly increased encoding complexity. Therefore, fast encoding algorithms with little loss in coding efficiency is necessary for HEVC to be successfully adopted for real applications. In this paper we propose a fast encoding technique applicable to HEVC all intra encoding. The proposed fast encoding technique consists of coding unit (CU) search depth prediction, early CU splitting termination, and fast mode decision. In CU search depth prediction, the depth of encoded CU in the current coding tree unit (CTU) is limited to predicted range, which is mostly narrower than the full depth range. Early CU splitting skips mode search of its sub-CUs when rate distortion (RD) cost of current CU is below the estimated RD cost at the current CU depth. RD cost and encoded CU depth distribution of the collocated CTU of the previous frame are utilized both to predict the encoding CU depth search range and to estimate the RD cost for CU splitting termination. Fast mode decision reduces the number of candidate modes for full rate distortion optimized quantization on the basis of the low complexity costs computed in the preceding rough mode decision step. When all these three methods are applied, proposed fast HEVC intra encoding technique reduces the encoding time of the reference encoder by 57% on the average, with only 0.6% of coding efficiency loss in terms of Bjontegaard delta (BD) rate increase under the HEVC common test conditions.     

Rough mode cost–based fast intra coding for high-efficiency video coding

The quadtree-based coding unit (CU) and transform unit (TU) structure, as well as various prediction units (PUs) of HEVC, considerably increase encoding complexity in intra coding and inter coding. This paper proposes a rough mode cost (RMC)-based algorithm for accelerating CU/TU depth decisions and PU mode decisions in HEVC intra coding. For CU depth decisions, RMC values are used for the fast determination of CU partition. In the case of PU mode decisions, modes with higher RMCs are removed from the candidate list to reduce the number of test modes. For TU depth decisions, the TU partition of the mode with the least RMC is used to determine the TU partitions of remaining modes. The proposed TU partitioning method demonstrates superior performance to the default method in reference software. The proposed algorithm can reduce encoding time by approximately 51% on average, with a 0.69% increase in the Bjøntegaard-Delta (BD) rate.     

真三维立体显示技术中体扫描技术的图像引擎研究

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术。在三维立体空间对物体成像,突破了平面显示的禁锢。立体显示技术使用了很多方法,如静态体成像技术和体扫描技术。本文研究了用于显示动态体的体扫描技术的图像引擎的一些特性,使用一个基本的配备了无源发射表面的平移运动的体扫描系统的图像引擎。详细研究了坐标系统的转换,处理图像数据的过程,体素排序等。为真三维立体显示技术的进一步研究提供了必要的理论基础和重要的技术方法。