改进的平行式立体显示系统获取正视差的设计

  本文关键词：立体成像系统数学模型和视差控制方法，，由笔耕文化传播整理发布。

全文: (1641 KB)   (0 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      

摘要 

为了克服常规平行式成像系统拍摄的三维公共场景较小、无水平正视差导致三维再现只能处于屏幕前方、容易引起视疲劳等问题,提出了一种改进的平行式三维成像方法.在图像传感器中,以读出像素阵列中的部分未送入显示的预留像素为基础,借鉴离轴平行式显示技术,利用预留像素将读出像素阵列中用于显示的部分在水平方向进行相应偏移,最终送入3D显示器完成显示.在建立的数学模型上分析与推导,实现了水平视差P>0,使人眼感受的立体景象处于屏幕后方,增强了立体视觉效果.选用752×582分辨率的CCD在自行研制的640×480@120 Hz系统上进行实验验证,证实了水平正视差产生的可行性,且三维公共场景夹角从常规的29°最大增大到34°,为设计出合适的正负视差及提高立体效果的研究提供了新方法.

服务

E-mail Alert

RSS

收稿日期: 2013-03-08      出版日期: 2013-08-13

基金资助:

国家自然科学基金(No.30900323)和中央高校基本科研业务费(No.CQDXWL-2012-124)资助

作者简介: 罗洪艳(1976- ),女,副教授,博士,主要研究方向为医学图像处理和医疗器械等.Email:cqu_lhy@163.com

引用本文:   

罗洪艳, 陈义安, 廖彦剑, 田学隆, 侯文生. 改进的平行式立体显示系统获取正视差的设计[J]. 光子学报, 2013, 42(8): 924-928. LUO Hong-yan, CHEN Yi-an, LIAO Yan-jian, TIAN Xue-long, HOU Wen-sheng. Design of Positive Parallax Production by the Improved Parallel 3D Stereo Display System. Acta Photonica Sinica, 2013, 42(8): 924-928.

链接本文:  

     或     

[1]KENICHIRO M, ATSUO H, MASAKI E, et al. Spatial distortion prediction system for stereoscopic images[J]. Journal of Electronic Imaging, 2006, 15(1): 013002-1-12.

[2]GREBENYUK K A, PETROV V V. Experimental verification of the condition for eliminating vertical parallax in a stereoscopic system with convergent optical axes[J]. Journal of Optical Technology, 2012, 79(1): 6-8.

[3]FANG En-bo, LI Da-hai, WANG Qiong-hua, et al. Realization of 3D-mouse in autostereoscopic display and its applications[J]. Acta Photonica Sinica, 2010, 39(4): 605-609. 方恩博,李大海,王琼华,等.自由立体显示器上立体鼠标的实现及其应用研究[J].光子学报, 2010, 39(4): 605-609.

[4]WANG Qiong-hua, PAN Dong-dong, LI Xiao-fang, et al. Relation between viewer's pupil diameter and visual fatigue in autostereoscopic display[J]. Acta Photonica Sinica, 2011, 40(3): 350-353. 王琼华,潘冬冬,李小方,等.自由立体显示器观看者瞳孔直径与视疲劳关系[J].光子学报, 2011, 40(3): 350-353.

[5]HOU Chun-ping, AZIMOV N,YU Si-le. Mathematical models of stereoscopic imagery system and methods of controlling stereo parallax[J]. Journal of Tianjin University, 2005, 38(5): 455-460. 侯春萍,阿陆南,俞斯乐. 立体成像系统数学模型和视差控制方法[J].天津大学学报, 2005, 38(5): 455-460.

[6]ZHAO Meng, JIN Yi-cheng, YIN Yong. Research on binocular parallax model and depth perception in stereo displa[J]. Computer Engineering, 2011, 37(17): 271-273. 赵猛,金一丞,尹勇.立体显示中双目视差模型和深度感知研究[J].计算机工程, 2011, 37(17): 271-273.

[7]HUANG Tao, ZHU Qiu-dong, WANG Yong-tian, et al. Paraxial magnification of stereoscopic display[J]. Acta Photonica Sinica, 2010, 39(1):116-118. 黄涛,朱秋东,王涌天,等.立体显示中的垂轴放大率[J].光子学报, 2010, 39(1): 116-118.

[8]DI X, LINO E, PANOS N. Quality of experience for the horizontal pixel parallax adjustment of stereoscopic 3D videos.IEEE International Conference on Consumer Electronics, 2012, 394-395.

[9]KIM J, KIM N, OH S. Depth budget for visual comfort in stereoscopic watching environment[J]. International Journal of Computer Science and Network Security, 2013, 13(1): 7-12.

[10]WEI C, JEROME F, MARCUS B, et al. New stereoscopic video shooting rule based on stereoscopic distortion parameters and comfortable viewing zone[C]. SPIE, 2011, 7863: 78631O.

[11]DENG Huan, WANG Qiong-hua, LI Da-hai, et al. Parallax images acquired by parallel camera array with shift[J]. Acta Photonica Sinica, 2009, 38(11): 2985-2988. 邓欢,王琼华,李大海,等.平行摄像机阵列移位法获取视差图像的研究[J].光子学报, 2009, 38(11): 2985-2988.

[12]ALADDIN N A. Distortions in stereoscopic displays[C]. SPIE, 1992, 1669: 2-9.

[13]DENG Huan, WANG Qiong-hua, LI Da-hai. Virtual toed-in camera method to eliminate parallax distortions of stereoscopic images for stereoscopic displays[J]. Journal of the Society for Information Display, 2010, 18(3):193-198.

[14]LI Yuan-xing, JUN Yong-you, TOURADJ E, et al. Factors impacting quality of experience in stereoscopic images[C]. SPIE, 2011, 7863: 786304-1-7.

[1] 陈伟, 薛闯. 用于成像光谱仪的宽视场离轴三反望远镜设计[J]. 光子学报, 2013, 42(8): 950-955.

[2] 孙文军, 赵立萍, 孙京南, 李娟, 李孟洋, 支洪武. 基于三片曲面反射镜的离轴投影成像系统[J]. 光子学报, 2012, (6): 654-657.

[3] 袁立银,何志平,舒嵘,王建宇. 短波红外棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪光学系统设计[J]. 光子学报, 2011, 40(6): 831-834.

[4] 薛庆生,林冠宇,宋克非. 星载大视场短波红外成像光谱仪光学设计[J]. 光子学报, 2011, 40(5): 673-678.

[5] 王孝坤,郑立功,张学军,张忠玉. 子孔径拼接干涉检测离轴非球面研究[J]. 光子学报, 2011, 40(1): 92-97.

[6] 陈钦芳,李英才,马臻,李旭阳,郭永祥. 利用调整技术补偿离轴抛物面反射镜面形误差[J]. 光子学报, 2010, 39(9): 1578-1581.

[7] 王晟,叶景峰,刘晶儒,白婷,叶锡生,王立君. 光溅射镀膜均匀性的优化模拟[J]. 光子学报, 2010, 39(9): 1543-1546.

[8] 王欣 丁学专 杨波 刘银年 王建宇. 棱镜分光光谱仪的光学系统设计与光谱特性计算[J]. 光子学报, 2010, 39(7): 1334-1339.

[9] 李红光 张彭舜 达争尚 . 大离轴量凹面取样镜的设计[J]. 光子学报, 2010, 39(5): 851-854.

[10] 姚罡,傅丹膺,黄颖. 集成式双线阵立体测绘相机光学系统设计[J]. 光子学报, 2010, 39(12): 2229-2233.

[11] 邹刚毅 樊学武. 离轴三反射望远镜遮光罩设计与杂光分析[J]. 光子学报, 2009, 38(3): 605-609.

[12] 赵小侠,谢永军,赵卫. 基于天基平台的小凹成像系统的设计[J]. 光子学报, 2009, 38(11): 2890-2894.

[13] 车驰骋 李英才 樊学武 胡永明. 离轴二镜平行光管的光学设计[J]. 光子学报, 2008, 37(9): 1793-1796.

[14] 曹长庆 曾晓东 安毓英. 小尺寸平面源的误差精确分析[J]. 光子学报, 2008, 37(4): 794-798.

[15] 陈浩锋 李英才 樊超 易红伟. 宽视场长焦距离轴三反射镜光学系统的设计[J]. 光子学报, 2007, 36(Sup1): 142-145.

  本文关键词：立体成像系统数学模型和视差控制方法，由笔耕文化传播整理发布。