[发明专利]光栅扫描式立体印像机

权利要求书

1.一种光栅扫描式立体印像机，由曝光单元、冲洗系统组成，其特征在于，曝光单元由控制电脑、曝光光源、LCD屏、扫描光栅、感光材料固定平台及扫描位移机构构成，控制电脑将视差序列图像显示在LCD屏上，曝光光源将图像透过扫描光栅投射到感光材料上，控制电脑通过继电器精确控制曝光光源内各个LED灯组的时间进行曝光，曝光后微位移扫描光栅或感光材料，更换下一张视差序列图像进行曝光，通过多次曝光提高输出图像的分辨率。

2.如权利要求1所述的立体印像机，其特征还在于，扫描光栅采用狭缝光栅，基体是透明度好的光学玻璃，狭缝光栅位于玻璃正对感光材料的一面，与LCD屏之间间隔玻璃层，扫描光栅和感光材料紧靠在一起，相互之间可微移动，曝光光源由至少一组LED灯组成，LED灯组内包含至少一个红色、一个绿色、一个蓝色LED灯，紧密组合在一起，每色LED灯均可单独控制曝光时间，各组LED灯之间具有一定间距，在不同LED灯组照射下，LCD屏投影到扫描光栅上的图像相互错位形成插值关系，提高图像源的清晰度，减轻像素之间的网格痕迹。

3.如权利要求2所述的立体印像机，其特征还在于，图像源采用原生分辨率为P_Y*P_X的黑白LCD屏，曝光光源由两个LED灯组构成，投影在扫描光栅上的图像在X方向错开半个像素，将RGB格式的视差序列图像非等比插值处理成(P_Y*3)*(P_X*2)，将颜色反相，在X方向隔行抽取像素重新组合成两幅RGB图像，分别标记为T1和T2，将T1按RGB颜色通道分解成3个灰度图像，分辨率为(P_Y*3)*P_X，用一个LED灯组的红、绿、蓝LED灯分别曝光，将T2按RGB颜色通道分解成3个灰度图像，用另一个LED灯组的红、绿、蓝LED灯分别曝光。

4.如权利要求2所述的立体印像机，其特征还在于，图像源采用彩色LCD屏，曝光光源由6个LED灯组构成，相邻两组灯投影到扫描光栅上的图像在X方向错开半个像素，在Y方向错开1个子像素，将RGB格式的视差序列图像非等比插值处理成(P_Y*3)*(P_X*2)，将颜色反相，在X方向隔行抽取像素重新组合成两幅RGB图像，分别标记为T1和T2，将T1分解成3幅RGB图像，标记为G1(1)、G1(2)、G1(3)，将T2分解成3幅RGB图像，标记为G2(4)、G2(5)、G2(6)，每个分解图像对应的一个LED灯组进行曝光，一幅视差序列图曝光完毕后，扫描光栅或感光材料移动一个步长d，进行下一幅视差序列图像曝光，完整的曝光周期包括全部M次视差序列图像的曝光过程。

5.如权利要求2所述的立体印像机，其特征还在于，将RGB格式的视差序列图像等比插值处理成P_Y*P_X，对于黑白LCD屏，按RGB颜色通道分解成3个灰度图像，采用1或2个灯组进行曝光，对于彩色LCD屏，直接将视差序列图像显示，采用3或6个灯组进行曝光。

6.如权利要求3、4或5所述的立体印像机，其特征还在于，将扫描光栅的栅线设计成与Y方向倾斜θ角度，来消除与立体光栅复合时产生的网纹，每完成一次视差序列图像曝光后，扫描位移机构在X方向微移动一个步长d，扫描光栅的栅距为P，总移动距离为D，D＝M*d＝P/cosθ，M为视差序列图像的数量，适当选取M的值，保证透过扫描光栅达到曝光阈值的扫描线的宽度低于步长的2倍，共分M步微移动完成整个立体照片的曝光。

7.如权利要求6所述的立体印像机，其特征还在于，扫描光栅倾斜角度θ的范围在15°～45°，视差序列图像的视差在X方向，LCD屏显示竖幅图像，曝光输出竖幅立体照片。

8.如权利要求6所述的立体印像机，其特征还在于，扫描光栅倾斜角度θ的范围在45°～75°，视差序列图像的视差在Y方向，LCD屏显示横幅图像，曝光输出横幅立体照片。

9.如权利要求2所述的立体印像机，其特征还在于，扫描光栅的栅距是投影的图像源像素点距的1或2倍，扫描光栅的栅线与Y方向的倾斜角度为0°，立体光栅为直纹光栅。

10.如权利要求6所述的立体印像机，其特征还在于，移动支架固定在滑块上，在扫描驱动模块的驱动下，滑块沿着滑轨在X方向移动，滑轨固定在支座上，扫描驱动模块的位移驱动由步进电机控制千分尺旋转实现，并用长度计实时测量位移量反馈给步进电机，位移精度可达1微米，移动支架可以驱动扫描光栅位移曝光，也可以驱动感光材料位移曝光。