[实用新型]积分成像记录和再现系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空间分割方式三维显示的积分成像记录和再现系统，属于三维显示领域。

背景技术

由于人的两只眼睛在水平方向上存在间距(平均瞳距值为60mm)，因此对于同一景物，在左右眼的视网膜上所成的像相对位置有差异，这种差异通过大脑神经的处理就可以形成三维感知，这就是双目视差原理。视差显示就是基于双目视差原理，通过计算机合成或者多摄像机拍摄具有视差的两幅图像，也称作“体视对”，借助一些分光元件，使观察者左右眼分别看到对应不同视角的二维图像，通过大脑融合形成三维图像。根据分离体视对的方式不同，双目视差显示可以分为辅助设备显示、积分成像显示和自由立体显示两类。观看者需要佩戴指定的眼镜或者头盔才可以看到立体图像。现有的眼镜式根据分像原理的不同一般包括频率分割、时间分割和空间分割。

频率分割方式容易实现、成本低，但存在色彩比较暗淡、亮度损失严重、串扰等问题，舒适感很差。时间分割方式要求显示器的帧频为普通显示器的两倍，一般需要达到120hz，这样才不会出现闪烁问题。而且液晶快门眼镜的价格昂贵，多人观看会增加成本。空间分割需要两台投影机，对投影幕布要求较高，投影亮度损失严重，安装调试难度大，在少数人观看时平均费用较高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种积分成像记录和再现系统，包括微透镜阵列和胶片，所述胶片设置在微透镜阵列的焦平面上，所述微透镜阵列由多个并排设置的具有同样参数的薄片微透镜构成。

优选的，在记录时，按照记录方向依次设置微透镜阵列和胶片。

优选的，在再现时，按照光照的方向依次设置微透镜阵列和胶片，按照观看方向依次设置胶片和微透镜阵列。

优选的，上述微透镜阵列的每个微透镜上都记录一部分物体空间并形成图像。

本实用新型提供的积分成像记录和再现系统，其记录和显示过程比较简单，不需要相干光源，因此不仅适用于静态的三维场景，还可以应用于动态捕获和显示三维视频。观众无需佩戴特殊的眼镜，可多人同时观看。

附图说明

图1(a)为微透镜都从不同的方向记录一部分物体空间示意图；

图1(b)为显示微透镜阵列把透射出来的光线聚集还原示意图。

附图标记：1-微透镜阵列；2-胶片；3-记录方向；4-观看方向；5-光照。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供的积分成像记录和再现系统，包括微透镜阵列1和胶片2，胶片2设置在微透镜阵列1的焦平面上，微透镜阵列1由多个并排设置的具有同样参数的薄片微透镜构成。在记录时，按照记录方向3依次设置微透镜阵列1和胶片2。在再现时，按照光照5的方向依次设置微透镜阵列1和胶片2，按照观看方向4依次设置胶片2和微透镜阵列1。微透镜阵列1的每个微透镜上都记录一部分物体空间并形成图像。

本实用新型提供的积分成像记录和再现系统是一种用微透镜阵列1来记录和显示的立体显示技术。积分成像记录和显示的是点到点的立体空间信息，产生的图像包含全真色彩以及连续的视差信息。它不仅具有类似体三维显示的体素化特征，也具有类似双目视差立体显示的视角化的特征，因此是一种介于体三维显示和视差三维显示中间的三维显示方法。具体的成像方法是用一张由微透镜阵列1组成的薄片来记录三维物体空间场景，记录胶片2被放置在微透镜阵列1的焦平面上。如图1(a)所示，每个微透镜都从不同的方向记录一部分物体空间，空间任意一点的视差信息被扩散在整个记录平面上被记录下来，每个微透镜之下对应的一幅小图被称为“子图像”(subimage)，或者称为“元图像”(elementalimage)。空间任意一点的视差信息都被这许许多多的“子图像”分散记录于整个记录胶片。将记录胶片2放在一张具有同样参数的微透镜阵列1薄片后，相应的显示微透镜阵列1把许许多多“子图像”透射出来的光线聚集还原，即可再现原来的三维光学场景，如图1(b)所示。

本实用新型提供的积分成像记录和再现系统，其记录和显示过程比较简单，不需要相干光源，因此不仅适用于静态的三维场景，还可以应用于动态捕获和显示三维视频。观众无需佩戴特殊的眼镜，可多人同时观看。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。