[发明专利]增强现实集成成像3D显示图像畸变的消除方法

摘要

本发明提出增强现实集成成像3D显示图像畸变的消除方法，本发明对微型集成成像显示单元进行节距缩放来消除垂轴畸变，对微型集成成像拍摄单元进行深度缩放来消除深度畸变，重建的微型3D图像经过凸透镜放大后具有相同的垂轴和深度放大率，消除了图像畸变，同时通过分光棱镜的反射和透射作用，将放大的3D图像与真实3D物体进行叠加显示，实现高质量的增强现实集成成像3D显示。

主权项

一种增强现实集成成像3D显示图像畸变的消除方法，其特征在于，对微型集成成像显示单元进行节距缩放来消除垂轴畸变，微型集成成像显示单元包含微透镜阵列和微图像阵列，微透镜阵列与微图像阵列的节距分别为pm和pe，将微图像阵列的节距pe进行缩放，使其满足，其中F为凸透镜的焦距，um和ue 分别为微透镜阵列和微图像阵列与凸透镜的距离，微透镜阵列和微图像阵列经凸透镜的放大率分别为Mm和Me，满足，，微型集成成像显示单元经凸透镜放大后形成放大的集成成像显示单元，其中放大的微透镜阵列和放大的微图像阵列的节距分别为pm′和pe′，满足，，因此在放大的集成成像显示单元中，放大的微透镜阵列和放大的微图像阵列具有相同的节距，放大的3D图像的垂轴放大率等于Mm，消除了重建3D图像的垂轴畸变；对微型集成成像拍摄单元进行深度缩放来消除深度畸变，3D物点的深度z为，其中g为微型集成成像拍摄单元中微透镜阵列和微图像阵列的间距，△x为同名点的视差值，对微型集成成像拍摄单元中微透镜阵列和微图像阵列的间距g进行缩放，使其满足，其中g′为微型集成成像显示单元中微图像阵列和微透镜阵列的间距，3D像点的深度z′为，放大的3D图像的深度放大率Mz为，放大的3D图像的深度放大率等于垂轴放大率，从而消除了深度畸变；放大的3D图像的光线经过分光棱镜反射进入人眼，而真实3D物体的光线经过分光棱镜透射进入人眼，在人眼视网膜上形成3D图像与真实3D物体叠加的影像，实现高质量的增强现实集成成像3D显示。