基于液晶空間光調(diào)制器的集成成像三維成像深度的拓展.pdf

1、三維顯示因其能夠?qū)拔锷疃刃畔⑦M(jìn)行呈現(xiàn)，豐富人類對(duì)三維場(chǎng)景的感知，因此日益受到關(guān)注。在現(xiàn)有的三維顯示技術(shù)中，集成成像是一種重要的三維顯示技術(shù)。集成成像利用二維透鏡陣列對(duì)三維場(chǎng)景進(jìn)行記錄和再現(xiàn)。集成成像再現(xiàn)得到的三維圖像具有全真色彩、視差連續(xù)和觀看自由等特點(diǎn)。此外，集成成像的元素圖像陣列是二維的，可以和現(xiàn)有的比較成熟的二維圖像處理方法和顯示技術(shù)結(jié)合起來(lái)。這些特點(diǎn)使得集成成像技術(shù)在三維顯示領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。然而，要想觀看到高臨場(chǎng)感的三

2、維顯示圖像，還有很多問(wèn)題亟待解決，這些問(wèn)題包括：分辨率低、視場(chǎng)角小以及三維成像深度低。其中，三維成像深度是限制集成成像再現(xiàn)三維像觀看質(zhì)量的最主要因素。在現(xiàn)有的拓展三維成像深度的方法中，存在系統(tǒng)復(fù)雜、需機(jī)械運(yùn)動(dòng)、可拓展三維成像深度有限的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，本課題提出了一種基于液晶空間光調(diào)制器的集成成像三維成像深度的拓展新方法，該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需機(jī)械運(yùn)動(dòng)、可顯著拓展三維成像深度的優(yōu)點(diǎn)，具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1．介紹了集成

3、成像的基本原理和集成成像的三種再現(xiàn)模式，研究了集成成像的觀看性能參數(shù)以及視場(chǎng)角、分辨率和系統(tǒng)三維成像深度之間存在的相互制約的關(guān)系，并分析了限制集成成像三維成像深度的因素；
　　 2．針對(duì)目前集成成像三維顯示系統(tǒng)中存在的三維成像深度不足的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有集成成像三維成像深度拓展方法進(jìn)行總結(jié)和分析，提出了基于液晶空間光調(diào)制器的集成成像三維成像深度的拓展方法，該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需機(jī)械運(yùn)動(dòng)、可顯著拓展三維成像深度的特點(diǎn)；
　　

4、3．詳細(xì)地闡述了多中心深度平面集成成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三維成像深度拓展的原理和實(shí)現(xiàn)方法，介紹了多中心深度平面集成成像系統(tǒng)半透明效應(yīng)產(chǎn)生的原因及其消除方法。在此基礎(chǔ)上，對(duì)基于液晶空間光調(diào)制器的集成成像三維成像深度拓展的原理進(jìn)行了介紹，給出了基于液晶空間光調(diào)制器的兩類變焦透鏡的設(shè)計(jì)方法以及系統(tǒng)的光路設(shè)計(jì)，并基于標(biāo)量衍射理論對(duì)變焦透鏡成像性能和變焦性能進(jìn)行了計(jì)算模擬；
　　 4．搭建了基于液晶空間光調(diào)制器的多中心深度平面集成成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在3