自由立体显示器质量测量与优化方法的研究

摘要

相比于传统的二维平面显示，立体显示能够提供给观看者更接近于真实世界的视觉感受，而自由立体显示摆脱了助视设备的束缚，成为了当前立体显示领域的研究热点。图像显示质量是显示技术发展中人们关注的焦点，如何对自由立体显示器进行客观合理的测量评估，优化当前立体图像中存在的频域混叠、串扰等问题成为研究人员普遍关心的问题。论文以自由立体显示中的柱透镜立体显示与集成成像技术作为研究对象，从图像显示质量测量评估及优化方法两个方面进行了研究。具体内容可以概括为以下三个方面:
　　1.研究了利用莫尔条纹测量柱透镜立体显示器透镜参数的方法，提出通过主观观察测试图像显示效果的方法确定透镜参数，对自由立体显示器角亮度分布的测量方法进行了研究。柱透镜立体显示器中柱透镜容易出现装配误差，透镜参数的理论值和实际值会出现偏差。测量实际的透镜参数对于正确合成立体图像及提升立体显示效果有重要意义。论文提出的确定透镜参数的方法简单有效，适用于具有任意参数的柱透镜的测量。
　　2.针对自由立体显示图像合成中存在的频域混叠现象，研究了基于多维采样理论的图像抗混叠滤波处理;建立了不规则采样点阵的近似规则点阵模型;设计了二维低通滤波器对图像进行了滤波处理;实验结果表明通过进行适当的滤波处理可以有效去除立体图像中的频域混叠现象。
　　3.提出了一种基于图像处理的多视点自由立体显示串扰消除方法。串扰是影响立体显示图像质量的重要因素，论文在分析多视点显示串扰评价方法及串扰成因的基础上，提出了一种基于图像处理的串扰消除方法;分析了视点间漏光比例对串扰消除效果的影响，在此基础上对串扰消除方法进行了改进;改进的方法对于视点稀疏排布与密集排布的情况均适用，实验结果表明该方法能够有效消除立体图像中的串扰现象。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 立体显示技术概述

1．1．1 立体显示技术的发展历史

1．1．2 立体显示技术的分类

1．2 自由立体显示技术的研究现状

1．2．1 光栅式自由立体显示技术

1．2．2 集成成像显示技术

1．3 课题的研究目的与意义

1．4 论文结构及工作安排

第二章 自由立体显示技术基本原理

2．1 光栅式自由立体显示技术

2．1．1 柱透镜自由立体显示器显示原理

2．1．2 倾斜透镜技术及其图像合成方法

2．2 集成成像立体显示技术

2．2．1 集成成像系统的成像原理

2．2．2 集成成像系统的像质评价参数

2．2．3 集成成像系统的图像合成

2．3 多视点与集成成像系统的光场分析

2．3．1 光场的基本概念

2．3．2 自由立体显示器的光场分析

2．4 本章小结

第三章 自由立体显示器的测量评估

3．1 柱透镜自由立体显示器透镜参数的测量

3．1．1 莫尔条纹的形成规律

3．1．2 光栅参数的测量方法

3．2 柱透镜立体显示器亮度分布曲线的测量

3．2．1 测试系统与测试图像

3．2．2 测试步骤

3．2．3 测量结果及其分析

3．3 集成成像系统的测量

3．4 本章小结

第四章 自由立体显示器图像合成中的抗混叠处理

4．1 多维采样基本理论

4．2 多视点显示图像合成中的频域抗混叠处理

4．2．1 各视点像素采样模型的构建

4．2．2 抗混叠滤波器设计

4．3 集成成像系统图像合成中的抗混叠滤波处理

4．4 本章小结

第五章 多视点立体显示器中串扰现象研究

5．1 多视点立体显示技术中串扰的评价方法

5．2 多视点立体显示技术中串扰消除方法研究

5．2．1 基于图像处理的多视点显示器串扰消除方法

5．2．2 漏光比例系数对串扰消除效果的影响

5．2．3 串扰消除方法的改进

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文工作总结

6．2 展望

致谢

参考文献

作者简介