视差可控的多视点立体图像校正算法

提出了一种视差可控的多视点立体图像校正算法。该算法通过对多视点信息进行旋转、垂直视差调整和视差均衡的预处理操作,使得立体图像符合立体显示器的要求,并且对图像中的目标物体可根据需要显示为正视差、负视差或者零视差。通过在多视点立体显示系统上的实验可看出,该算法校正后的多视点图像在观看时立体感强,符合人眼观看的特点,并且可根据内容的需要使场景内的目标物体显示出不同的深度。     

一种实用的头盔显示器立体图像生成技术

提出了一种实用的立体图像生成技术，首先阐述了立体视觉的基本原理，指出生成立体图像的基本要素．然后说明了虚拟场景的单眼视图一种实现方法，以及与之对应的双眼立体视图的设计原理和实现方法，同时设计了适合于分时显示和同时显示设备的渲染框架．本文还对立体视图的视频信号的物理输出提出了适当的方法，使其适用于头盔显示器．     

平面屏式真三维立体显示的图像数据生成方法

真三维立体显示是目前最新的立体数据显示,其图像存在于真实三维空间中,可提供几乎所有的生理和心理深度暗示。针对真三维显示数据获取问题,分析了基于多投影机和平面旋转屏的真三维立体显示器的系统结构与显示原理,提出了一种基于获取模型切片图像的真三维显示数据的生成方法。首先,计算两个裁剪平面的位置;然后,启用裁剪平面切割三维模型获取切片图像,按照预设旋转角度控制模型的位置可获取各个角度的切片图像;最后,应用该方法开发了一个切割模型获取其切片图像的软件,并通过一个动物模型的应用实例验证了该方法的有效性。     

立体对图像的视差与景深关系

3D显示器的再现立体景深与立体对图像的视差有关,视差的大小取决于拍摄设备的原理正确性。由双镜头3D拍摄设备获得左右格式的立体对图像,根据图像同名点检测视差信息,再由检测出的视差数值来计算景深。视差采用灰度极值法,提取立体对图像的特征行像素灰度值波形图,通过灰度波形的极值判别同名点并检测前景与背景标志物体的视差数值。实验表明行像素灰度极值法有助于快速计算3D图像的同名点视差信息。     

图形点阵液晶显示器与单片机接口及应用

液晶显示器（LCD）分为段位式和点阵式两大类,段位式LCD液晶显示器所能显示字符有限,而点阵式LCD能显示数字、字符、汉字和图形等丰富的信息,有利于人机对话,以EDM12232A图形点阵LCD模块为核心,介绍了模块的结构和工作原理,设计了接口电路以及数字、西字符与汉字的字模提取方式,并采用一般的开发工具实现了模块在远程监测智能终端机上的实时显示,该系统结构紧凑,运行可靠,宜于向类似应用系统移植。     

采用微处理机的雷达多功能显示器

本文介绍已研制成的两种以微机为基础的雷达多功能显示器,着重叙述硬件和软件结构原理。第一个显示器以Intel 8085单板微机为主,配上显示接口,实现对二次信息数据的处理和显示控制。第二个显示器中用Intel 8086系列芯片设计了一个专用显示处理机。     

3D显示中立体感知深度研究

三维立体电视和电影的立体真实感能够带给人们震撼的视觉体验,是数字时代的新宠.在这类三维显示系统中,恰当的立体感知深度将产生好的观赏体验,反之,将导致视疲劳、甚至眩晕等不适感.因此,很有必要对立体感知深度进行预先解算.针对这一问题,对于3D显示中立体感知深度的影响因素进行分析,提出基于特征点的视差计算方法,推导立体感知深度与视差等多个参数的定量关系.实验验证了立体感知深度定量计算方法的可行性,基于左右眼图像,计算得到了感兴趣点的立体感知深度.实验表明:计算得到的立体深度与测试者主观感受具有较好的一致性;研究结果可用于指导立体拍摄以及立体显示以便达到最佳立体效果.     

狭缝光栅自由立体显示器的立体图像串扰度

为了表征狭缝光栅自由立体显示器存在的左右眼视差图像的混叠程度,提出了立体图像串扰度C的概念。根据狭缝光栅自由立体显示器的结构和工作原理,应用几何光学知识,分析得出了立体图像串扰度C的计算公式,并给出了一个具体的狭缝光栅自由立体显示器的计算结果。通过观看实验,证明了所定义的立体图像串扰度C可以定量描述观看者在立体可视区域看到的立体图像的串扰程度。     

微图像阵列参数不匹配对集成成像3D显示的影响

集成成像具有裸眼观看、无立体观看视疲劳、全真再现等优点,是目前主流的一种裸眼3D显示技术。在集成成像3D显示器研制过程中,由于微图像阵列尺寸不等于显示器像素的整数倍,将产生微图像阵列尺寸的缩放,同时由于集成成像3D显示器装配误差或微透镜阵列制作工艺精度不够等问题,将使得微图像阵列相对于微透镜阵列产生一定程度的平移。针对微图像阵列尺寸缩放和平移对集成成像重建的3D图像在图像深度和3D观看视角方面的影响问题,本文基于几何光学原理,采用集成成像图像重建技术和视角分析方法,分别分析微图像阵列尺寸缩放和平移时重建3D图像的深度以及3D观看视角的变化情况。通过计算机模拟仿真实验和实际的光学再现实验对理论分析进行了验证。仿真实验结果表明,3D图像深度随着微图像阵列尺寸的放大而增大,反之则减小;光学再现实验结果表明,3D观看视角随着微图像阵列尺寸的放大而增大,反之则减小,微图像阵列平移对3D观看视角产生了一定的平移,而对3D观看视角大小的影响甚微。根据仿真实验和光学再现实验结果,得出结论,微图像阵列缩放将引起3D图像深度畸变和3D观看视角的改变,而微图像阵列平移对集成成像3D显示的影响较小。该研究结果将为集成成像3D显示器的研制和优化起到实际的指导作用。     

阶梯光栅多视点自由立体显示的子像素排列

自由立体显示是显示领域的重要前沿方向.提出一种阶梯光栅多视点自由立体显示的子像素排列方法,该方法通过构建图像视点数矩阵,得到不同光栅倾斜角和不同视点数的阶梯光栅自由立体显示的子像素排列结果,并总结出合成图的像素单元与视差图的像素相对应的图像子像素排列规律.采用该子像素排列方法制作了阶梯光栅多视点自由立体显示器,获得了良好的立体显示效果,从而验证了该方法的正确性.     

会聚式相机获取的视差图像的梯形失真校正

为了消除会聚式相机所拍摄的视差图像中由于梯形失真引入的垂直视差,基于立体成像时同一深度的物点应具有同一水平视差且不存在垂直视差的原理,提出了在相机拍摄场景中的某一深度放置标定板并以中相机所拍摄的标定板图像作为参考视筹图像来校正其他待校正视筹图像的方法.以标定板特征点在待校正视差图像及参考视差图像中的坐标值建立待校正视差图像在校止前后的坐标映射关系,并通过图像采样得到校正后视差图像.实验结果表明,该方法有效地减小甚至消除了视差图像中的垂直视差,具有可行性,对提高立体显示效果具有指导意义.     

一种低成本视差立体特效设计与实现

提出一种可以在普通屏幕上实现的低成本双目视差立体特效原理,通过将2幅计算机生成的视差不同的图像用2次平面镜反射叠加到人的左右眼而呈现立体效果。讨论了实现该特效的视觉原理,证明并验证了调整成像系统软件参数可以让视差和透视产生的距离感一致,设计并验证了光学设备"双目潜望镜"可以平衡双目汇聚和焦距,最后展示了所作的软件、设备和效果图像。     

立体视觉深度认知过程研究

利用自行研制的多导视觉诱发电位(VEP)信号采集处理系统和两套视差深度随机点立体(RDS)图对,诱发视皮层神经网络兴奋发放,提取并分析了立体视觉视差深度认知过程的皮层电位信号,对视差相关诱发电位特征进行了标定.采用两种完全不同的信息处理方法重复实验,揭示了高级视皮层功能区出现的N2波由视差相关VEP发放,提示体视视差深度信息处理可能是在高级视皮层功能区上完成的.根据不同功能区隐含信息的处理结果,推测大脑皮层体视信息处理系统中存在信息反馈通路.实验结果还表明,立体视觉深度认知过程是一个动态的复杂信息协同处理过程.     

基于光栅的一维集成成像立体显示

详细描述了基于光栅的一维集成成像立体显示的工作原理和相关参数计算,研制了基于视差光栅和柱透镜光栅的一维集成成像显示原型样机。结果表明,基于视差光栅的一维集成成像显示具有较小的器件尺寸和较低的成本,而基于柱透镜光栅的一维集成成像显示具有较明亮的立体图像。     

全分辨率的低串扰时分复用狭缝光栅3D显示

提出了一种基于后置视差光栅的3D自由立体显示结构设计,用于减少显示中产生的串扰并实现全分辨率3D图像的显示。这种显示结构包含了一个后置视差光栅和一个2D显示面板。后置视差光栅由OLED面板光源制成,可方便地通过开关指定位置的像素,实现光栅透光部分的宽度与位置的调节。2D显示面板中的合成图像受到后置视差光栅的调制,显示出3D图像。叙述了这种设计的原理和相关参数的计算。根据设计的原理和相关参数,开发了一个显示结构的原型。实验指出通过改变光栅透光部分的宽度和位置,可有效降低串扰的产生。时分复用技术的引入也可用于实现全分辨率的3D图像显示。     

一种复杂背景图像三维重建算法及其医学应用

针对复杂背景下绝大多数三维重建算法的可靠性不高和鲁棒性不强的问题,提出一种适合复杂背景图像的三维重建算法.研究空间点三维重建计算的一般性框架,并分析具体的实现过程;为了提高复杂背景下三维重建的可靠性和鲁棒性,对初始视差图中的无纹理或低纹理区域、遮挡区域和深度不连续区域分别运用置信滤波器、左右一致性滤波器和唯一性滤波器进行预处理,剔除伪匹配点;将滤波后的致密视差图进行空间点的三维重建,得到复杂背景图像点的深度信息.实验结果表明,该算法计算效率高,具有很强的稳健性,即使图像背景条件发生动态变化也能够获得满意的三维重建精度,能够为计算机辅助外科诊断系统提供可靠的深度信息.     

用于单视加深度视频编码的快速立体匹配算法

针对立体视频数据量大、立体匹配算法效率较低,远远满足不了实时传输需求的现状,提出了一种应用于单视加深度立体视频编码的快速立体匹配算法。该算法利用单视编码过程中产生的运动信息作为深度图生成的辅助信息,将立体匹配过程中的视差估计值重组,并将重组后的信息作为P帧的视差估计初值进行后续的迭代运算。算法通过利用单视编码过程中已有的运动信息,降低了P帧立体匹配的运算复杂度。实验结果表明,该算法能使视差图的生成速度提高一倍左右。