[发明专利]基于光场扫描的全视差360°三维显示装置和方法

摘要

本发明公开一种基于光场扫描的全视差360°三维显示装置，包括偏折型定向散射屏幕、柱面透镜阵列屏幕、高速投影机、转动装置、转动检测装置。本发明还公开一种基于光场扫描的全视差360°三维显示方法，通过对各视点对应的视角图像进行的光场重构处理以及集成处理，实现全视差三维显示。本发明通过结合扫描型光场重构和集成成像显示方案，实现显示空间内自由的全视差三维显示体验；其中扫描型光场重构解决方案与基于柱面透镜阵列的集成成像技术分别对水平光场与竖直光场进行重构，实现不同水平位置和竖直位置都视点正确的全视差三维显示。

主权项

1.一种基于光场扫描的全视差360°三维显示装置，其特征在于，包括高速投影机、偏折型定向散射屏幕、柱面透镜阵列屏幕和转动装置；所述的高速投影机，用于按序列投影二维图像到所述的偏折型定向散射屏幕和柱面透镜阵列屏幕；所述的偏折型定向散射屏幕，用于入射光线的出射方向进行水平调制；所述的柱面透镜阵列屏幕，用于入射光线的出射方向进行竖直调制；所述的转动装置，用于带动所述的偏折型定向散射屏幕和柱面透镜阵列屏幕转动，以实现三维图像显示；所述全视差360°三维显示装置实现三维图像显示的步骤包括：1)根据三维模型、高速投影机与偏折型定向散射屏幕的各项参数，针对不同水平与竖直位置的观察者设置三通道图像序列信息；2)根据高速投影图像分辨率和柱面透镜阵列的空间频率，将不同位置观察者所对应的图像序列进行叠加处理，构建投影三通道图像序列；3)由转动装置带动偏折型定向散射屏幕和柱面透镜阵列屏幕，利用转动检测装置检测转动装置的转速信号和角度位置并传输给高速投影机，高速投影机根据指令同步更新投影图像；4)由所述的偏折型定向散射屏幕和柱面透镜阵列屏幕分别对入射光线的出射方向进行水平和竖直调制，以实现三维图像显示。