一种像素化的裸眼3D显示方法与流程

本发明属于裸眼3d显示应用，尤其涉及一种像素化的裸眼3d显示方法。

背景技术：

1、视觉是人类感知外界环境的重要手段，研宄表明人类与外界环境交互信息总量的70％以上由视觉系统获得。作为信息技术的显示技术是向视觉系统高效传达信息的重要技术手段，对人们生产、生活方式的促进具有重要的意义，因此显示技术一直以来是现代社会技术发展的重要方向之一。显示技术经历了从黑白到彩色、从标清到超清、从静态到高动态的重要发展，并且有效地带动了相关上下游产业的发展和创新，可大力促进整个国民经济的发展。因此，显示技术是国家综合实力的重要体现，是国家科技战略实施的重要方向。

2、在传统的3d显示技术中，人们往往需要佩戴3d眼镜，这增加了观察者的负担。现有的平视显示技术大部分呈现的是二维图像，难以与真实的三维物理世界很好地融合。传统的基于周期型透镜的光场3d显示，它的光场调控能力有限，且由于许多方案采用的不透明物理器件遮挡了后面的真实物理场景，难以实现增强现实的显示，无法拥有高自由度的立体视觉观看体验。

技术实现思路

1、本发明针对裸眼3d显示所存在的技术问题，提出一种设计合理、方法简单、理论性强且能够实现无需佩戴3d眼镜、带来高自由度的立体视觉观看体验的一种像素化的裸眼3d显示方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种像素化的裸眼3d显示方法，包括如下步骤：

3、s1、通过将多个釆集设备排列成图像采集阵列分别拍摄东西南北四个方位的多视角视差图像；

4、s2、对四个方位的视差图像分别进行混合编码处理，将多个视角下的视差图像编码成单幅混合视差图像；

5、s3、选取四个振幅板，所述振幅板上分别呈现四个方向的混合视差图像；

6、s4、在视场调制板上设计复合透镜阵列，基于改进双线性插值和单应性变换生成新视点的视差图像，新视点的视差图像可表示为：

7、

8、其中w()表示后项扭曲计算函数，vm、vm+1表示两个视点视差图像，x∈(0,1)，γ∈n，所述复合透镜阵列由非球面菲涅尔透镜和谐衍射透镜组合而成，并利用阻尼最小二乘法平衡像差，运用软件方法，结合raft光流预测和u-net架构的矫正网络对光流进行矫正，所述矫正网络采用resnet模块作为特征提取层；

9、s5、运用全息功能屏对来自复合透镜阵列的光流进行再调制，实现均匀平滑的再现视差图像，观看角度表示为：

10、

11、其中，m×n个像素点，d是复合透镜的孔径，p表示复合透镜之间的间距，l是全息功能屏和复合透镜阵列之间的距离。

12、作为优选，所述s1步骤的采集设备的排列方式呈现阵列排布。

13、作为优选，所述s2步骤的混合编码处理，所有单个视角下的视差图像的同一位置下的像素分别组合组成一个体像素，所述体像素为混合视差图像的单位像素，得到的混合视差图像的分辨率为单个视角下视差图像的视角数目的平方倍。

14、作为优选，所述s3步骤的振幅板是液晶lcd面板，单个像素的尺寸为80μm。

15、作为优选，所述步骤s4的相差包括初级相差和高级像差。

16、作为优选，所述s4步骤的视点为观看图像的合适位置。

17、作为优选，所述s4步骤的矫正网络的具体操作为：

18、s411、将vm、vm+1输入raft光流预测，得到fm、fm+1光流；

19、s421、将fm、fm+1光流输入基于resnet特征提取层的u-net架构得到矫正后的f'm、f'm+1光流。

20、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

21、1、本发明基于改进双线性插值和单应性变换生成新视点及其视差图像，提升了观看效果。

22、2、复合透镜阵列由非球面菲涅尔透镜和谐衍射透镜组合而成，并利用阻尼最小二乘法平衡像差，解决了由于透镜像差带来的再现3d图像模糊的问题。

23、3、结合raft光流预测和u-net架构的矫正网络对光流进行矫正，矫正网络采用resnet模块作为特征提取层，使视点匹配，并填充正确视点图像，提升观看质量。

技术特征：

1.一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述s1步骤的采集设备的排列方式呈现阵列排布。

3.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述s2步骤的混合编码处理，所有单个视角下的视差图像的同一位置下的像素分别组合组成一个体像素，所述体像素为混合视差图像的单位像素，得到的混合视差图像的分辨率为单个视角下视差图像的视角数目的平方倍。

4.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述s3步骤的振幅板是液晶lcd面板，单个像素的尺寸为80μm。

5.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述步骤s4的相差包括初级相差和高级像差。

6.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述s4步骤的视点为观看图像的合适位置。

7.根据权利要求1所述的一种像素化的裸眼3d显示方法，其特征在于，所述s4步骤的矫正网络的具体操作为：

技术总结
本发明属于裸眼3D显示应用技术领域，尤其涉及一种像素化的裸眼3D显示方法，包括将多个釆集设备排列成图像采集阵列分别拍摄东西南北四个方位的多视角视差图像，对四个方位的视差图像分别进行混合编码处理，将多个视角下的视差图像编码成单幅混合视差图像，选取四个振幅板，所述振幅板上分别呈现四个方向的混合视差图像，在视场调制板上设计复合透镜阵列，基于改进双线性插值和单应性变换生成新视点的视差图像，所述复合透镜阵列由非球面菲涅尔透镜和谐衍射透镜组合而成，并利用阻尼最小二乘法平衡像差，结合RAFT光流预测和U‑Net架构的矫正网络对光流进行矫正，运用全息功能屏对来自复合透镜阵列的光流进行再调制，实现均匀平滑的再现视差图像。

技术研发人员：郭洪涛
受保护的技术使用者：山东天竞电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16