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。     

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。     

采用低分辨率空间光调制器的大尺寸高像质空中三维立体成像

采用低分辨率空间光调制器基于数字光学位相共轭原理设计了一套三维立体相干成像系统。该系统通过一个绝热锥形单模光波导束直接对物光进行分解和数字重建,并利用光路可逆性原理消除了传统光学透镜系统的像差和景深限制,可实现大范围、大视角空中立体成像,无论屏幕前的立体实像和屏幕后的立体虚像都可象观看真实物体一样多人同时观看。计算表明在屏幕前方0.1～10 m范围内,图像分辨率可以达到1～112μm。     

基于平面图像的集成成像方法研究

集成成像技术是一种能够较为真实地再现三维场景的立体显示技术,研究发现平面图像在经过计算机处理后能够得到其视差图像。本文基于集成成像技术的原理提出一种适用于各类层次分明平面图像的计算机生成集成成像方法,该方法通过对平面图像进行分层和像素平移来获取视差图像,从而得到子图像阵列,并使用连续抽样法和间隔抽样法将子图像阵列转换为单元图像阵列。实验证明,在对视差图像形成中位移量等参数设定合理的情况下,本文提出的方法可取得较好的立体显示效果。     

基于双目立体视觉的医用三维电子内窥镜系统

为了施行较为复杂的微创外科手术,设计了医用三维电子内窥镜系统,对系统的工作原理、显示方式等进行了分析。该系统基于双目立体视觉原理,采用双CCD摄像机模拟人眼实现了机器立体视觉;利用Zemax软件辅助设计了双光路内窥镜光学系统;通过比较几种立体显示方式的优缺点,选择了无源偏振眼镜立体显示方法,该方法采用基于FPGA的时分制立体显示技术,左右图像以100Hz帧频交替显示,并与液晶调制屏同步,观察者佩戴偏振眼镜即可观察到清晰无闪烁立体图像。经临床试验表明：简化了的光学系统的电子内窥镜图像质量得到显著提高;图像帧频达到100Hz,无闪烁感,且无停顿、拖尾、扭曲和停滞等现象。该系统可广泛应用于微创外科手术中,并可作为腹腔手术机器人的显示系统使用。     

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.     

实时单目狭缝光栅自由立体显示系统的设计

设计一种半自动式的单目自由立体显示系统。采用FPGA(现场可编程门阵列)实现视频源采集、存储、立体合成和显示,显示器采用倾斜狭缝光栅液晶显示器。基于灰度信息从图像中获得深度信息,据深度信息投影原理以及仿人眼成像原理加入双眼视差来重构立体图。解决了视角窄、黑带以及处理速度慢的问题。     

医学CT断层图像三维重建的Matlab实现方法

介绍了运用Matlab软件进行CT断层图像的三维重建的原理及实现方法。运用计算机图形学和图像处理技术将计算机断层扫描（CT）等成像设备得到的人体断层二维图像序列,在计算机中重建成三维图像数据,并在屏幕上形象逼真地显示人体器官的立体视图。可以对重构出的器官图像进行诸如旋转、缩放等操作,重建方法简单,显示效果良好。     

小平台三维成像声呐显示系统实现

为了满足小平台声呐声学三维成像的需要,并对海底地形进行估计,提出了一种以OMAP5912双核处理芯片为核心处理器,基于DSP内核实时实现的多子阵幅度相位联合检测算法.利用ARM内核自主开发了三维显示函数库,实现了基于LCD的海底地形信息三维重构显示,并利用QT/E设计了人机交互界面.此小平台三维成像声呐系统在松花湖外场实验过程中性能稳定,能够有效完成湖底三维地形信息的伪彩显示,充分验证了该方法的有效性、实用性与优越性.     

一种三维头盔显示器驱动电路设计方案

针对三维头盔显示器的结构与特点,提出了以PC为平台,以FPGA(现场可编程门阵列)为控制核心,以OLED(有机发光二极管)微显示芯片为图像源的三维头盔显示器USB2.0接口电路设计方案;并且在PC机上利用三维造型软件3ds MAX进行三维建模并从中提取出具有一定视差的双目图像,然后通过USB2.0接口将其按照给定的视频格式并行传送到左右两个微显示芯片进行显示,从而实现了双目立体视觉,验证了方案的可行性.     

立体显示在计算机中的实现

详细介绍了双眼视差、深度感形成等基本原理，论述了立体显示系统硬件的实现手段及正确编制立体显示软件需要注意的几个关键问题，并描述了所做的立体显示实验及结果     

裸眼3D液晶屏的装配技术方案

讨论了裸眼立体显示器的光学结构及动态装配方法。给液晶面板加交变的驱动电压、列像素与差分照明板形成一对光栅副,根据产生的干涉莫尔条纹,精准地调整光栅副间的夹角,完成了3D屏的安装;并对安装效果进行测试和分析,证明动态法装配的裸眼3D屏能准确地保证独立视区的形成,立体显示效果明显;应用动态装配法,降低了3D屏安装的复杂性,提高了装配精度和效率。     

裸眼可视立体技术的发展概况

在虚拟现实技术中,立体视觉系统虽然应用较为广泛,但观察工具配戴起来不够方便舒适,而且容易使眼睛疲劳,所以裸眼可视立体技术一直是研究的热点.本文分两类介绍了近年来国外裸眼可视立体技术的发展概况,一类是平面图像立体化技术,另一类是利用光学作用使得平面图像中不同的图像进入两眼,再根据人的两眼的生理融合作用,使得对平面图像有立体感.最后对各种技术进行比较,提出了裸眼可视发展的方向.     

基于FPGA的多模式实时立体显示系统设计

针对目前嵌入式立体显系统存在的不足,该文提出一种基于FPGA的实时多模式立体显示的设计方案.该方案不仅包含了分时立体和分色立体两种主流的立体显示模式,并包含了两者之间的切换.该系统包含了采集模块,4端口SDRAM控制器和立体时序控制模块.结合自制CMOS双目摄像头子卡实现了基于FPGA的多模式实时立体显示.最后,利用设...     

体显示中点阵扫描模式对体像素方位的影响

建立了基于二维点阵屏旋转的体显示系统，在三维空间内预设位置上产生的体像素均来源于
快速旋转和瞬时发光的点阵像素，利用人眼的视觉暂留效应得到三维图像。当逐行或逐列地扫描点阵屏时
，点阵像素在扫描时序上的不同步和屏幕的旋转运动将导致在不同扫描瞬间产生的体像素不在同一空间方
位上，因而虽然所有的点阵像素总是处于屏幕所在的物理平面内，但在一次完整扫描后由之产生的瞬态体
像素将不再处于同一个二维平面内。建立以高速发光二极管为点阵像素的体显示系统，实验结果表明，在
高速扫描情况下，体像素的实际方位与预设方位的偏差可以忽略，系统能够较好地再现三维模型，并且可
以任意选择视点直接观看。     

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。     

基于图论分割的肺部CT图像的三维重建

为了得到精准的人体肺部CT图像的分割结果,采用改进的最小生成树法对人体肺部CT图像进行分割,再采用面绘制中的Marching Cubes(MC)算法进行三维重建,实现肺部的三维立体显示.通过实验仿真,验证了改进最小生成树算法的快速有效性,并将该算法与基于阈值分割的三维重建仿真效果进行对比.结果表明,改进后的算法能有效提高肺部CT图像三维重建的效率和完整度,在保证了快速三维重建的同时,三维重建的效果更佳,将为医生的医疗诊断提供有力的判断依据.