一種裸視全景立體成像系統及方法
2023-04-25 15:14:16
專利名稱：一種裸視全景立體成像系統及方法
技術領域：
本發 明涉及立體成像技術領域，尤其涉及一種裸視全景立體成像系統及方法。
背景技術：
人們在觀察一個立體的物體時，生理反應是稍微擺動頭部，這樣可以取得明顯的視差，以準確判斷實物的距離。目前一些立體成像系統採用的是雙圖像系統，觀察者只能在固定角度觀察到實物圖像，無法多角度觀察，或者在不同角度觀察到的都是同一角度的圖像，因此觀察者移動時，圖像不發生變化。而光柵成像技術屬於像素成像，僅能反映一列像素，像素的寬度為光柵的寬度，光柵最小的寬度也有0. 5mm，因此成像較為模糊，也不適合移動觀察，移動觀察時，圖像即跳回相鄰像素，因此觀察者移動時，圖像回到原來的圖像。目前的立體電影是通過佩戴雙色眼鏡或者偏振鏡，使兩幅圖像分別被人的左右眼觀察到，從而形成立體圖像，儘管圖像相對清晰，但實質是定點圖像，即人無法通過移動觀察不同的角度，因此立體效果有限。中國專利局於2010年12月22日公布的發明專利申請LED顯示屏的裸眼立體成像方法及系統(申請號=201010252938. 4)公開了一種利用柱透鏡陣列再現立體影像原理實現LED顯示屏的裸眼立體成像方法及系統，通過在已有的LED顯示屏上加入柱面透鏡的裸眼立體成像方法，利用柱面透鏡的折射性及人眼的視覺景深，在人體的左眼和右眼中分別成像，左右眼中成像後在人腦中進行疊加，那麼人眼看到的圖像就為立體圖像。該技術採用的是雙圖像系統，觀察者移動時觀察到的是同一圖像，立體效果有限；而且只能在極為有限的有效顯示區域內才能觀察到立體效果。
發明內容
為克服上述問題，本發明提出一種裸視全景立體成像系統及方法，利用多圖像成像系統，真實復原實物光線的傳輸路徑，使觀察者不需藉助任何工具，即可以像觀察實物一樣裸眼多角度觀察，產生強烈的全景立體感。為達到上述目的，本發明所提出的技術方案為一種裸視全景立體成像系統，包括透光柱鏡組、壓縮圖像組、框架、定位調整機構、保護玻璃板、光源和圖片定位玻璃夾板； 所述壓縮圖像組包括一系列直立、連續布置的壓縮圖像，由圖片定位玻璃夾板定位於框架上；所述光源用於照亮壓縮圖像組；所述透光柱鏡組由多個柱鏡直立、連續布置，平行設立於壓縮圖像組前面，每個柱鏡與壓縮圖像一一對應；每個柱鏡與其對應的壓縮圖像的距離 K取值為使系統成連續、不間斷的清晰的立體圖像的距離。優選的，所述每個柱鏡與其對應的壓縮圖像的距離K取值為
權利要求
1.一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於，包括透光柱鏡組、壓縮圖像組、框架、定位調整機構、保護玻璃板、光源和圖片定位玻璃夾板；所述壓縮圖像組包括一系列直立、連續布置的壓縮圖像，由圖片定位玻璃夾板定位於框架上；所述光源用於照亮壓縮圖像組； 所述透光柱鏡組由多個柱鏡直立、連續布置，平行設立於壓縮圖像組前面，每個柱鏡與壓縮圖像一一對應；每個柱鏡與其對應的壓縮圖像的距離K取值為使系統成連續、不間斷的清晰的立體圖像的距離。
2.如權利要求1所述的一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於所述每個柱鏡與其對應的壓縮圖像的距離κ取值為足=IX-^fb +(普),Sin{Arc tan ——h Arc tan —) L1^F其中F為柱鏡焦距，B為柱鏡寬度。
3.如權利要求1所述的一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於所述柱鏡水平剖面為光學曲線，各柱鏡寬度B小於或等於人體雙眼距離。
4.如權利要求3所述的一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於 所述各柱鏡寬度B小於或等於70cm。
5.如權利要求1所述的一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於 所述光源位於壓縮圖像組背面、前側面、上側面或底側面。
6.如權利要求1所述的一種裸視全景立體成像系統，其特徵在於 所述壓縮圖像組的每兩相鄰圖像為相似的、有視差的兩幅圖像。
7.一種裸視全景立體成像方法，其特徵在於，包括如下步驟a)製作透光柱鏡組，由多個柱鏡直立、連續布置；b)拍攝壓縮圖像組，包括一系列直立、連續布置的壓縮圖像；c)由圖片定位玻璃夾板將獲得的壓縮圖像組安裝於框架上，由光源照亮壓縮圖像組；d)將步驟a)製得的透光柱鏡組平行設立於壓縮圖像組前面；e)由框架上的定位調整機構調整透光柱鏡組與壓縮圖像組的相對位置，使每個柱鏡與壓縮圖像一一對應；f)調整壓縮圖像組到透光柱鏡組的距離，使系統成連續、不間斷的清晰的立體圖像， 此時每個柱鏡與其對應的壓縮圖像的距離為K，然後鎖定二者的位置，透過柱鏡觀察壓縮圖像，透光柱鏡組將復原實景光線傳輸路徑。
8.如權利要求7所述的一種裸視全景立體成像方法，其特徵在於所述柱鏡水平剖面為光學曲線，各柱鏡寬度B小於或等於人體雙眼距離。
9.如權利要求7所述的一種裸視全景立體成像方法，其特徵在於所述拍攝壓縮圖像組的方法為，以柱鏡寬度B為間距平行移動取相器對同一視場進行多次拍攝，對拍得的圖像按照柱鏡的放大比例進行橫向壓縮，獲得與每個柱鏡一一對應的壓縮圖像。
10.如權利要求7所述的一種裸視全景立體成像方法，其特徵在於所述壓縮圖像組的每兩相鄰圖像為相似的、有視差的兩幅圖像。
全文摘要
本發明公開了一種裸視全景立體成像方法，利用多圖像成像系統，真實復原實物光線的傳輸路徑，使觀察者不需藉助任何工具，即可以像觀察實物一樣裸眼多角度觀察，產生強烈的全景立體感。利用平行移動相機對同一視場進行多次拍攝獲取一組相似的、有視差的壓縮圖像組，通過與壓縮圖像組一一對應的透光柱鏡組觀察壓縮圖像，觀察者在不同角度觀察到的是有角度差異的立體圖像，與觀察實物時一致，隨著觀察者得移動而呈現不同觀察角度的圖像，具有強烈的立體感和真實感。
文檔編號G02B27/22GK102223557SQ20111015820
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者劉繼躍 申請人:劉繼躍