三维集成成像空间分辨率提高方法研究

摘要

基于三维集成成像的立体显示技术具有全视差、多视点、无需相干光源及辅助观看设备等优点，已成为立体显示领域的研究热点。目前三维集成成像系统的重构图像存在成像分辨率低等问题，本文针对典型集成成像系统，完成了集成成像计算生成和重构的全过程，并就提高集成成像重构图像分辨率和成像质量的方法进行了研究。
　　首先，针对虚拟弯曲透镜阵列的集成成像系统，依据集成成像记录与重构原理，利用ABCD矩阵光学理论，推导了三维物体与三维集成图像的映射位置关系模型，实现了虚拟弯曲透镜阵列集成图像的计算生成与重构，验证了VCII系统通过增加目标场景信息的采样率，提高不同深度直接像素映射重构图像的分辨率。
　　其次，结合微扫描技术和集成成像原理，分析了基于微扫描的集成成像特性，推导了系统深度分辨率的表达式，以及景深与横向分辨率平方积的关系式。对微扫描的集成成像过程进行了仿真，比较分析了不同微扫描模式下的计算集成成像过程所得重构图像对成像质量的提高效果。
　　最后，针对集成成像点到点直接像素映射方法所得重构图像中存在零像素点，导致重构图像质量下降的问题，研究了两种改进的重构插补方法，提高了重构图像的成像质量。并将微扫描的集成成像方法与双向插补方法相结合，对重构图像的成像质量改进效果进行了讨论。