[发明专利]一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及3D显示领域，特别涉及集成3D显示领域。

背景技术

集成成像3D显示是一种无需任何助视设备的真3D显示。该显示方式具有裸眼观看的特点，其拍摄与显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的3D图像，是目前3D显示中的主要方式之一。集成成像3D显示利用了光路可逆原理，通过针孔阵列或者微透镜阵列将3D场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于显示屏上，通过具有相同参数的针孔阵列或者微透镜阵列重建出原3D场景的立体图像。

与基于微透镜阵列的集成成像3D显示相比，基于针孔阵列的集成成像3D显示具有成本低、重量小、厚度薄和节距不受制作工艺限制等优点。但是，串扰是限制基于针孔阵列的集成成像3D显示广泛应用的重要因素之一。如在传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示中，一个图像元发出的光线通过与该图像元对应的针孔形成了正常3D图像；但是，其他图像元发出的一部分光线也通过该针孔形成了串扰。

发明内容

本发明提出了一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示方法，消除了现有技术中，基于针孔阵列的集成成像3D显示设备中相互串扰的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示方法，基于如下系统，包括2D显示屏和针孔阵列，所述2D显示屏用于显示微图像阵列，所述微图像阵列由多个参数相同的图像元排列组成；所述微图像阵列的水平中轴线与所述针孔阵列的水平中轴线对齐；所述微图像阵列的垂直中轴线与所述针孔阵列的垂直中轴线都对齐。

所述微图像阵列中每一个图像元发出的光线只能通过与该图像元对应的针孔形成正常3D图像，而不能通过其他针孔，从而消除了串扰。

具体的，每个图像元发出的光线都能经过对应的针孔形成正常3D图像，只需要满足每个图像元最边缘的光线刚好能通过与其对应的针孔就可以实现；此时，相邻图像元或其他相距更远的图像元所发出的光线就不能通过该针孔；这样就很好的解决了不同图像元之间成像的串扰问题。

本发明所述的一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示方法，包括以下步骤：

第一步，确定微图像阵列与针孔阵列的间距为g，图像元和针孔的节距均为p，针孔的厚度为t；

第二步，根据公式                                                得到针孔的孔径宽度w；

第三步，将上一步得到的孔径宽度应用于针孔阵列；那么微图像阵列中每一个图像元发出的光线只能通过与该图像元对应的针孔形成正常3D图像，而不能通过其他针孔，从而实现了基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本基于针孔阵列的无串扰集成成像3D显示方法，使得每一个图像元发出的光线可以通过与该图像元对应的针孔形成正常3D图像，而位于其他列和其他行的图像元发出的光线则不能通过该针孔，消除了渐变针孔阵列成像的不同图像元之间成像的相互串扰，从而达到了更好的视觉效果；在3D成像显示领域具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示中图像元之间的串扰示意图。

图2为本发明方法对应的集成成像3D显示的结构示意图。

图3为本发明的集成成像3D显示的参数示意图。

图中标记：1-微图像阵列，2-针孔阵列，3-图像元，4-传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示中单个图像元形成正常3D图像的理论区域，5-传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示中单个图像元形成正常3D图像的实际区域，6-传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示中形成的串扰区域，7- 2D显示屏，8- 观看者。

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。