指向背光自由立体显示闪烁智能调节技术研究

发布时间：2021-07-20 01:26

　　自由立体显示技术无需额外的辅助设备即可将左右眼图像精确投送到观看者的左右眼,使观看者能够观看到逼真的三维图像,相对于辅助式立体显示技术来说具有更大的研究价值和应用前景。然而,现有的基于视差光栅和柱透镜阵列的自由立体显示技术受限于分辨率下降、高串扰率和窄观看视角等问题,难以提供令人满意的裸眼3D观看体验。相反地,本课题组自主研发的时空混合式的指向背光自由立体显示技术通过将光源（背光灯）和像源（液晶面板,Liquid Crystal Display,以下简称LCD）分离,实现左右眼全分辨率显示、低串扰率和大观看视角的裸眼3D显示效果。本文通过对该系统显示过程中形成的闪烁现象的机理进行深入讨论和分析,设计一套具有环境自适应性的裸眼3D辅助系统,同时提出一套针对闪烁现象的量化评价方法,并基于此评价体系设计一套参数自适应调节系统用以减弱闪烁现象。主要开展的研究工作如下:1.设计一套具有环境自适应性的裸眼3D辅助系统。在黑暗的空间里,通过控制红外LED的发光强度探讨环境亮度对于静态闪烁的影响。在相同环境亮度的条件下,通过控制红外LED的照明角度探讨眼镜镜面反射对于静态闪烁的影响。以上述两个实验结果... 

【文章来源】：中山大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IESNA闪烁率计算原理图[29]

指向背光自由立体显示闪烁智能调节技术研究6图1-2频闪效应可见度曲线[34][35]1.1.3幻影阵列效应幻影阵列效应又称为鬼影（Ghosting），其定义为：对于静态环境中的非静态观看者，亮度或光谱随时间波动的光刺激引起的对物体形状或空间位置的感知变化。幻影阵列效应关注的是非静态的观看者，包括观看者实际的移动也包括静态下眼睛对物体的快速扫视。当观看者扫视或眼睛移动情况下观看一个有足够高对比度的轮廓时，就会产生幻影阵列效应使该轮廓被看成是空间上分布的一系列轮廓。如当观看者扫视以方波的形式周期性波动的小光源时，小光源就会被看成是一系列空间扩展的光点。相比于其他两类TLA，人们关于幻影阵列效应的了解是最少的。有研究报告称当光调制的频率越高，则幻影阵列效应的可见度越低[36][37]。Roberts和Wilkins团队在2013年的研究中指出幻影阵列效应使得观看者能够在高达2500Hz的调制频率下将调制光与稳态光区分开来[38]。2018年Yu团队指出幻影阵列效应的可见度取决于调制频率，可见度曲线呈U型分布并且在600Hz左右可见度最大[39]。在2019年研究显示与正弦波相比，当光波形为方波时，幻影阵列效应的可见度更大，此外与红色和白色光相比，蓝色光的可见度更低[40]。幻影阵列效应到目前为止也还没有标准的量化测试方法。Roberts和Wilkins团队给

中山大学硕士学位论文7出了如下的量化公式[38]：()=(10.1)42500120(120)+0.14(1-4)其中()指幻影阵列效应可见度，表示光调制频率。对应的可见度曲线如下图1-3所示[38]。该可见度曲线是使用120Hz下可见度为10%和2500Hz下可见度为100%的两个测试点之间取线性插值得到的，由于该研究成果是从一个少量的测试样本中得到的，所以还需要更多的实验加以佐证。图1-3幻影阵列效应可见度曲线图[38]1.2指向性背光技术的闪烁现象1.2.1成像系统架构本文的研究是基于本实验室自主研发的指向性背光自由立体显示技术（Directional


本文编号：3291834