基于液晶空間光調制器的集成成像三維成像深度的拓展.pdf

1、三維顯示因其能夠對景物深度信息進行呈現(xiàn)，豐富人類對三維場景的感知，因此日益受到關注。在現(xiàn)有的三維顯示技術中，集成成像是一種重要的三維顯示技術。集成成像利用二維透鏡陣列對三維場景進行記錄和再現(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。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結合起來。這些特點使得集成成像技術在三維顯示領域有著良好的發(fā)展前景。然而，要想觀看到高臨場感的三

2、維顯示圖像，還有很多問題亟待解決，這些問題包括：分辨率低、視場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)復雜、需機械運動、可拓展三維成像深度有限的問題，針對這些問題，本課題提出了一種基于液晶空間光調制器的集成成像三維成像深度的拓展新方法，該方法具有結構簡單、無需機械運動、可顯著拓展三維成像深度的優(yōu)點，具體的研究內容如下：
　　 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系，并分析了限制集成成像三維成像深度的因素；
　　 2．針對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題，對現(xiàn)有集成成像三維成像深度拓展方法進行總結和分析，提出了基于液晶空間光調制器的集成成像三維成像深度的拓展方法，該方法具有結構簡單、無需機械運動、可顯著拓展三維成像深度的特點；
　　

4、3．詳細地闡述了多中心深度平面集成成像系統(tǒng)實現(xiàn)三維成像深度拓展的原理和實現(xiàn)方法，介紹了多中心深度平面集成成像系統(tǒng)半透明效應產(chǎn)生的原因及其消除方法。在此基礎上，對基于液晶空間光調制器的集成成像三維成像深度拓展的原理進行了介紹，給出了基于液晶空間光調制器的兩類變焦透鏡的設計方法以及系統(tǒng)的光路設計，并基于標量衍射理論對變焦透鏡成像性能和變焦性能進行了計算模擬；
　　 4．搭建了基于液晶空間光調制器的多中心深度平面集成成像實驗系統(tǒng)。在3