[发明专利]一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法

权利要求书

1.一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、获取某一三维物体在不同角度下的密集视点图；

步骤S2、采用一显示装置，该显示装置包括多层平行排列的屏幕，在所述显示装置的前方设定多个会聚视点，所述会聚视点与所述显示装置的最后一层屏幕上每个像素对应的位置都有一条光线，并且所述的这些光线在透过所述显示装置时，与每层屏幕均有一个交叉点，每条光线所形成的多个交叉点在屏幕上所对应的亮度与色彩信息在该光线透射的方向上相互重叠。

2.根据权利要求1所述的一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，在所述步骤S1中，获取某一三维物体在不同角度下的密集视点图的方法，具体为通过采用光场相机直接拍摄的方法、采用计算机仿真软件仿真的方法或者采用2d+depth算法生成的方法。

3.根据权利要求1所述的一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，所述显示装置所采用的屏幕具体为液晶、OLED或者LED。

4.根据权利要求1所述的一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，在所述步骤S2中，重置的子图像为多层图像，其中，至少一层为彩色层，该彩色层采用RGB显示方法，各像素携带有RGB三色的像素值，其余各层为灰度层，该灰度层只显示灰度值，各像素只携带有灰度数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，所述显示装置最里一层为背光层，最外一层为彩色层，中间具有第一灰度层和第二灰度层，并且采用深度学习的方法在所述的每一个会聚视点同时重建子图像，具体包括：

步骤S201、以垂直于所述显示装置的方向为z轴，并且以屏幕的位置从左到右为x轴，建立坐标系；

步骤S202、在所述显示装置的前方设定K个会聚视点，以所述显示装置的这3层屏幕同时通过这K个会聚视点去创建各自的视场角图像，具体是：

设当重建第i个视点时，通过第二灰度层、第一灰度层和彩色层的光线与各层的交点的屏幕透过率依次表示为

则，第m条穿过第一灰度层和彩色层之后的光线的像素值的表达式为：

公式(1)中，L^i,m(x,z)表示重建第i个视点时第m条光线的像素值，其中，x表示重建图像的对应像素位置的横坐标，z表示重建图像的对应像素位置的纵坐标；表示重建第i个视点时第m条光线与第二灰度层的交点所对应的像素值，其中，x₁表示与第二灰度层的交点的像素位置的横坐标，z₁表示与第二灰度层的交点的像素位置的纵坐标；表示重建第i个视点时第m条光线与第一灰度层的交点所对应的像素值，其中，x₂表示与第一灰度层的交点的像素位置的横坐标，z₂表示与第一灰度层的交点的像素位置的纵坐标；表示重建第i个视点时第m条光线与彩色层的交点所对应的像素值，其中，x₃表示与彩色层的交点的像素位置的横坐标，z₃表示与彩色层的交点的像素位置的纵坐标；

则，该第i个视点的重建的子图像为Lⁱ，若该i个视点对应的原始图像为Tⁱ，则原始图像与重建的子图像的之间的关系表示为：

arg min∑_i||Lⁱ-Tⁱ||² (2)

使用深度学习的方法，将公式2当做损失函数进行求解，直至深度学习模型收敛，得到第该第i个视点的重建的多层子图像；

使用插值算法将重建的多层子图像放大若干倍数，直至放大后的图像的尺寸与原始图像相同，则实现了裸眼三维显示。

6.根据权利要求5所述的一种基于多视点重建的裸眼三维显示方法，其特征在于，在所述深度学习的方法中，采用的架构为encode-decode，并且采用至少50个epoch进行训练。