专利名称：一种基于视障光栅和led的全视角立体显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三维图像立体显示领域，尤其涉及一种基于视障光栅和LED的全 视角立体显示系统。
背景技术：
视觉是人获知信息的一种方式。还原人类真实的立体世界是人类的本能，由此，立 体显示技术应运而生。立体显示技术从有否附加辅助观看工具角度来说可分为裸眼立体显 示技术和非裸眼立体显示技术。裸眼立体显示技术包括自由立体显示和真三维显示技术。真三维显示是裸眼立体 显示技术其中的一种，是一种能够实现360度视角观察的三维显示技术。真三维显示技术 主要包括静态体显示技术和体扫描显示技术。体扫描显示技术是依靠显示设备周期性运动 构造成像空间。体扫描技术中根据屏幕的运动方式分为平移体扫描技术和旋转体扫描技 术。平移体扫描技术是用平移运动构造成像空间，就是一个平面屏幕沿着垂直其平面的轴 做往复运动构造成像空间，运动的幅度决定了成像空间的景深。平移体扫描显示系统所要 求的机械设备和结构比较复杂，限制了其应用推广。旋转体扫描技术是屏幕做旋转运动构 成成像空间。从目前国内外的公开报道来看，主要有如下两种1)基于投影原理的旋转屏 真三维显示系统；2)基于二维LED旋转屏的真三维显示系统。基于投影原理的旋转屏真三维显示系统需高速投影机，国内目前没有开发，基于 二维LED旋转屏的真三维显示国内已有几个高校验究，但LED旋转屏成本高、显示体积小、 分辨率低，成为其不能商业应用的瓶颈。基于LCD的自由立体显示技术已步入实用阶段，但 同样存在成本高、视点少的缺点。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于视障光栅和LED的 全视角立体显示系统，它是一种低成本360度视角的立体显示平台，并且结构简单，实现了 360度大屏幕全视点立体显示。实现上述目的的技术方案是一种基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统， 其中，包括—电机，该电机与一轴连接以带动该轴旋转；两十字交叉且固定连接的分控与机械连接板，其交叉固定的中心轴即为所述的 轴，所述分控与机械连接板的与所述轴平行的两条边上均勻的分布有若干个LED ；与所述的分控与机械连接板平行设置且固定于所述两边的LED之间的控制LED的 主控制板；环于所述的分控与机械连接板外的视障光栅，该视障光栅垂直于轴设置且环成圆 环形。上述的基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，其中，所述的视障光栅的栅距为36线/英寸。上述的基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，其中，所述的主控制板通过 SPI向LED发送数据信息。本实用新型的有益效果是本实用新型结合自由立体显示技术和真三维旋转技 术，利用旋转LED线光源与视障光栅动态匹配达到360度全视点的立体显示。
图1是本实用新型基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统的结构示意图；图2是本实用新型基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。请参阅图1和图2，图中示出了本实用新型的一种基于视障光栅和LED的全视角立 体显示系统，包括一电机3，该电机3与一轴6连接以带动该轴6旋转；两十字交叉且固定连接的分控与机械连接板2，其交叉固定的中心轴即为轴6，分 控与机械连接板2的与轴6平行的两条边上均勻的分布有若干个LED4(发光二极管)；与分控与机械连接板2平行设置且固定于两边的LED4之间的控制LED4的主控制 板5，该主控制板5通过SPI (图中未示出)(串行外围设备接口)向LED4发送数据信息；环于分控与机械连接板2外的视障光栅1，该视障光栅1垂直于轴6设置且环成圆 环形，该视障光栅1的栅距为36线/英寸。本实用新型中，每一分控与机械连接板2的同一边上的LED4构成了一 LED线光 源，通过旋转分控与机械连接板2实现旋转的LED线光源，通过旋转的LED线光源以及视障 光栅1构成了显示屏。本实用新型使用4组LED线光源，达到周长2米和高0. 5米的大画 幅立体画面。整个显示屏的分光度达到92%，立体度达到18。本实用新型是一种基于视障光栅和二维LED旋转的高速数据并行处理输出自由 立体显示系统。该系统可以并行点亮旋转屏上的LED4，提高它们的显示速率，满足动态影像 的播放需求。多角度获取物体图像，在计算机中依据显示屏上立体视区的位置合成视差立体画 面；使用ARM Cortex-M3作为主控制板5的核心，将立体合成图像通过高速SPI广播分发到 各个LED4 ；各LED4在各自立体视区位置处同时显示该时刻的图像，随着显示屏的旋转，每 个立体视区被扫描，该显示屏便能在三维空间扫描形成立体影像。工作原理1.多角度获取物体图像，可以是360度多角度实景拍摄，可以是计算机(图中未示 出)制作后360度架设多个摄像机(图中未示出)，多角度摄像机数量和视障光栅1提供的 立体视区数量一致。2.在计算机中依据显示屏上立体视区的位置合成视差立体画面。将各画面图像依 据编号输入进行合成。依据竖插合成算法制作图像和视频的合成，获得可直接用于自由立 体显示器的数据源。[0028]3.将合成后的立体画面(静态、动态)传送至以ARM Cortex-M3为核心的主控制 板5。要求该主控制板5能够提供不少于5Mbps的SPI传输速率。4.主控制板5通过SPI向LED4广播发送数据信息，各LED4根据数据头只接收各 自需要的显示数据，并等待主控制板5的同步显示信号。5.待数据全部发送完毕后，主控制板5向各LED4发送同步显示信号。各LED4在 收到同步信号后，立即并行的改变LED4的输出，形成一帧图像并保持。6. LED4在不同角度只显示部分立体视区的画面，随着屏幕的旋转，全部的立体视 区的画面被显示，最终形成基于视差技术的立体影像。综上所述，采用视障光栅1和旋转LED4，摒弃了传统的自由立体显示的正面观看 方式，实现了 360度全方位的立体效果，最佳立体效果区域可同时容纳20人观看，较好立体 效果区域最多可容纳40人同时观看。该方法能够适应动态影像的播放需求，为展示领域提 供了新的媒体途径。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因 此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求一种基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，其特征在于，包括一电机，该电机与一轴连接以带动该轴旋转；两十字交叉且固定连接的分控与机械连接板，其交叉固定的中心轴即为所述的轴，所述分控与机械连接板的与所述轴平行的两条边上均匀的分布有若干个LED；与所述的分控与机械连接板平行设置且固定于所述两边的LED之间的控制LED的主控制板；环于所述的分控与机械连接板外的视障光栅，该视障光栅垂直于轴设置且环成圆环形。
2.根据权利要求1所述的基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，其特征在于，所 述的视障光栅的栅距为36线/英寸。
3.根据权利要求1所述的基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，其特征在于，所 述的主控制板通过SPI向LED发送数据信息。
专利摘要本实用新型公开了一种基于视障光栅和LED的全视角立体显示系统，包括一电机，该电机与一轴连接以带动该轴旋转；两十字交叉且固定连接的分控与机械连接板，其交叉固定的中心轴即为所述的轴，所述分控与机械连接板的与所述轴平行的两条边上均匀的分布有若干个LED；与所述的分控与机械连接板平行设置且固定于所述两边的LED之间的控制LED的主控制板；环于所述的分控与机械连接板外的视障光栅，该视障光栅垂直于轴设置且环成圆环形。本实用新型利用旋转LED线光源与视障光栅动态匹配达到360度全视点的立体显示，结构简单，是一种低成本360度视角的立体显示平台，实现了360度大屏幕全视点立体显示。
文档编号G02B27/22GK201666976SQ20102012434
公开日2010年12月8日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者刘启中, 田丰 申请人:上海工程技术大学