集成成像

摘要： 随着3D显示被应用到军事医疗等尖端领域,高分辨率的3D图像变得尤为重要。然而,集成成像的3D显示性能受制于2D显示屏的分辨率。为了突破2D显示屏的分辨率限制,本文提出了基于回返器和反射偏振片的集成成像3D显示装置。该装置将显示器上的微图像阵列(elemental image array,EIA)通过反射型偏振片分离成偏振方向正交的两束光线,回返器、四分之一波片和反射型偏振片分别将两束偏振光反射,并沿着像素的对角线方向以√2/2个像素错位叠加,形成一个具有更小像素单元和更多像素数量的高分辨率EIA。根据两个偏振EIA和叠加的高分辨率EIA之间的像素索引关系,反向计算出偏振EIA的像素值。实验结果表明,该系统不仅可以重构出高分辨率的3D图像,还减弱了像素间的黑网格。

摘要： 在大幅面集成成像显示系统中,宏透镜阵列位置误差会严重影响成像质量。宏透镜阵列位置误差可以分为轴向位置误差和横向位置误差,理想情况下汇聚于重构点的像素在位置误差作用下将不再汇聚,这些像素将在其他点处成像。本文利用重构点到这些点的距离的平均值和方差对位置误差的大小进行了度量,并讨论了宏透镜阵列轴向位置和横向位置的测量方法,给出了宏透镜阵列轴向位置误差和横向位置误差的校正方法,从而缓解了宏透镜阵列位置误差对成像质量的影响,提高了显示效果。

摘要： 提出基于Leap Motion手势识别的悬浮真3D显示实时交互系统,可实现对多个悬浮3D图像的独立交互。系统由显示和交互两个模块组成,显示模块利用集成成像3D显示屏再现3D图像,再通过二面角反射镜阵列实现悬浮真3D显示;交互模块通过Leap Motion识别手部各关节空间位置,提取手势信息并判断用户操作意图,利用提出的通道机制,独立改变3D场景内多个物体的空间坐标,渲染对应的3D片源并刷新,完成实时悬浮真3D显示交互,构成人机交互闭环系统。实验结果表明,该系统在3840×2160分辨率下,可实现30帧/s的交互帧率。所提系统通过预设手势可实现多物体的独立实时交互,提高了交互自由度。

摘要： 随着立体显示技术的不断发展,集成成像三维(three-dimensional,3D)显示技术受到广泛的认可,但普遍存在的视觉串扰现象严重影响其立体观看效果。为了减小集成成像中相邻图像元间的串扰光线,提高观看舒适度,本文提出了一种基于掩膜板阵列的消串扰集成成像3D显示方法。该方法通过特定参数设计的掩膜板阵列,能有效阻挡相邻图像元间的光线,从而消除视区串扰现象,且结构简单,易于制备。文中分析了集成成像3D显示视区分布关系,以及无串扰立体视区范围和立体观看视角大小,详细阐述了基于掩膜板阵列的消串扰集成成像3D显示方法的设计原理和结构,并通过实验验证了该显示方法能有效阻挡相邻图像元间的视区串扰。随着观看视角逐渐增大,串扰图像逐渐被阻挡直至全部消失,有效提升了集成成像3D显示的观看体验。

摘要： 三维(three-dimensional,3D)显示技术是元宇宙等领域的关键技术,通过3D显示设备进入元宇宙可以将虚拟世界与现实世界进行密切融合.介绍了3D显示的概念和分类,阐述了3D显示与元宇宙的关系.再介绍集成成像(integral imaging,InIm)3D显示技术的发展历程.考虑到集成成像3D显示技术的发展主要受限于3D分辨率低、观看视角窄、景深小等因素,分析了集成成像3D图像性能不佳的根本原因,并介绍了国内外解决这些问题的研究进展.随着科学技术的不断进步,集成成像3D显示性能将会得到进一步提升并在元宇宙领域发挥重要作用.

摘要： 技术的进步使得人类拥有了更多的信息获取途径,这不但丰富了我们的生活,也提高了我们对客观世界的认识水平.集成成像是一种简单而有效的三维显示方式,被誉为最有前景的三维显示技术之一,在医疗、娱乐、设计、教育等方面均有着广泛应用.文章从光场的角度出发,分析并阐述了集成成像与光场原理的联系.

摘要： 区别于二维显示技术,三维显示能够提供全视差、大景深、平滑连续的场景变换,使观众具有身临其境、触手可及的感觉,因此,三维显示技术在诸如医疗、教育、娱乐等国民生活的各个领域具有广阔的应用价值.

摘要： 提出了一种基于分层聚类二维视点合成的集成成像系统。在该集成成像系统中,采用电动平移台结合单个相机的视点采集方式采集稀疏视点图像;为提高视点采集效率,使用基于分层聚类二维虚拟视点合成方法实现图像间的虚拟视点合成,并利用合成的多视点图像通过像素映射得到微单元图像阵列;利用像素映射得到微单元图像阵列,实现计算重建过程。实验结果表明该系统不仅可以满足高效率的三维信息采集,而且在保证合成视点质量的同时还提高了分辨率质量,增加了集成成像应用的灵活性。

摘要： 基于光路可逆原理重现具有纵深感立体图像的集成成像3D显示技术已然成为光学显示领域的研究焦点.然而,集成成像3D显示仍面临着分辨率低、深度范围不足等问题.因此,文章结合几种典型的集成成像3D拍摄方法,探讨了提升分辨率的集成成像3D显示方法.

摘要： 为了消除集成成像系统中景深范围外目标的畸变现象,提高重构图像的整体观察效果,本文通过逆向光线追迹分析集成成像系统中弥散斑直径关系.参考人眼视觉特性,首先推导出系统的目标采集景深范围;然后根据此范围模型,在采集装置固定的情况下,得到集成成像系统所能重构出的真实深度范围;以此真实深度值为参考值做深度调整,基于查找表法得到元素图像,最终在重构阶段得到无畸变的三维重构图像.实验结果表明,采集景深范围内的目标可以清晰重构,验证了此采集景深模型的合理性;与其他方法得到的元素图像相比,根据此模型做深度调节得到的元素图像,其三维重构图与目标平面图的颜色直方图相似度从67.057％ 提升到94.507％,结构相似性从54.002％ 提升到84.510％,峰值信噪比从16.902提升到19.740,明显消除了深度范围外目标的重构畸变,适用于分辨率优先的集成成像显示技术.

摘要： 增强现实将虚拟图像和真实空间场景无缝融合,为观看者带来震撼的视觉效果.但目前的大部分增强现实技术只能在真实空间场景中叠加伟3D的虚拟图像,虚拟图像存在调节和集合的矛盾,从而使观看者产生视觉疲劳;且增强现实只能提供单人观看,而无法实现多人共享显示.集成成像真3D能提供正确的生理深度线索,并重建出全真的3D图像,因此集成成像技术非常适合用于虚实融合的真3D显示.桌面3D(三维)显示技术可以给观看者提供全方位的观看视区,在不同的观看视区都可以显示3D图像.

摘要： 集成成像系统属于真三维裸眼3D显示,能够真实再现物体的三维信息.传统集成成像系统采用光学器件,微投镜阵列直接获取物体的空间三维信息,由于微透镜阵列自身的光学特性会产生空间反转和串扰的问题.本文针对这一问题,提出利用计算机虚拟生成立体元图像阵列的方法,该方法大大降低了采集成本和工作量,而且简单灵活,可生成满足任意显示平台的立体元图像阵列,为基于集成成像系统技术的研究提供了丰富的图片源,实现了高质量连续视差图像的获取.

摘要： 在传统集成成像中,单层折射透镜阵列的像差限制了成像性能,折射透镜阵列通过沿着光路累积的相位变化对相位调制,由纳米散射粒子组成的超表面可以在波长尺度产生相位突变.本文提出一种用于集成成像系统的超表面透镜阵列,其由两个相邻的介质超表面组成.对透镜阵列的相位分布进行了优化了,以改善成像性能.仿真结果表明,基于超表面的透镜阵列具有较高的成像质量.

摘要： 本文提出一种高分辨微结构图像阵列与微透镜阵列结合的集成成像三维显示技术.由于微结构图像阵列具有很高的分辨率,将其应用于集成成像系统,可有效增加透过微透镜阵列的有效图像像素,提高三维图像分辨率.本文基于光学设计基本理论,分析计算了三维图像分辨率与微透镜焦距,微结构图像阵列与微透镜阵列间距离,及微结构图像阵列分辨率之间的关系,证实了在透镜焦距及成像物距固定情况下,三维图像分辨率随着微结构图像阵列分辨率增加而增大.进而利用微纳光刻技术制备了分辨率高达1000线/mm的微结构图像阵列,将其应用于集成成像系统,成功实现了高分辨三维图像显示,所获得的三维图像分辨率约10线/mm.相比于传统集成成像系统,该种技术获得的三维图像分辨率得到了极大的提高,在各种静态三维显示,如三维照片,三维广告等方面具有极大的潜力.

摘要： 本文提出一种高分辨微结构图像阵列与微透镜阵列结合的集成成像三维显示技术.由于微结构图像阵列具有很高的分辨率,将其应用于集成成像系统,可有效增加透过微透镜阵列的有效图像像素,提高三维图像分辨率.本文基于光学设计基本理论,分析计算了三维图像分辨率与微透镜焦距,微结构图像阵列与微透镜阵列间距离,及微结构图像阵列分辨率之间的关系,证实了在透镜焦距及成像物距固定情况下,三维图像分辨率随着微结构图像阵列分辨率增加而增大.进而利用微纳光刻技术制备了分辨率高达1000线/mm的微结构图像阵列,将其应用于集成成像系统,成功实现了高分辨三维图像显示,所获得的三维图像分辨率约10线/mm.相比于传统集成成像系统,该种技术获得的三维图像分辨率得到了极大的提高,在各种静态三维显示,如三维照片,三维广告等方面具有极大的潜力.

摘要： 近年来,三维显示技术被广泛应用,其中,裸眼三维显示技术是难点和热点.基于集成成像的三维显示系统能够生成高质量三维显示图像.基于光场的三维显示系统分为光场获取和显示.首先介绍了光场定义、集成成像技术和压缩感知理论.然后分析基于微透镜系统的单相机和双相机光场获取系统,需要解决阵列中各微透镜之间干扰、获取的图像不完整问题以及真实三维场景中部分细节丢失等问题;分析基于相机阵列的光场获取系统,需要考虑海量数据存储、数据压缩以及相机阵列的各种标定问题.最后,总结了三维集成成像中的压缩感知光场获取技术的发展趋势.

摘要： 本论文提出了一种基于像素关联光栅阵列的集成成像器件结构,该结构能够较大地改善成像景深且不牺牲其他的的光学性质如观看视角等,论文对成像景深改善的机理进行了探讨,并对所提出结构的实际成像进行了光学模拟和理论验证.

摘要： 近年来,三维空间数字水印已经成为光学信息安全研究的新领域.本文提出了一种基于集成成像的数字水印新技术,首先利用基于智能深度反转模型的计算集成成像系统,生成三维数字水印;其次,设计并实现基于离散小波变换的嵌入和提取算法,进行水印信息的隐藏;最后,利用集成成像显示三维数字水印.通过实验,表明新技术产生的三维数字水印不仅满足稳健性和安全性的要求,而且,图像质量和显示效果符合人类视觉模型的要求.研究工作为三维数字多媒体产品的版权保护提供了新的思路和解决手段.

摘要： 集成成像作为一种新型的三维显示技术，具有完美视差，视场角连续等等优点。但是其再现分辨率尚不如人意，是限制三维集成成像显示技术广泛应用的主要因素之一。本文从原理上深入分析了集成成像系统再现过程，研究了系统再现光斑的产生原因，并得到了系统再现光斑和集成成像系统参数的关系。从而提出了减小集成成像系统光斑的手段，获得了提升三维集成成像显示系统显示分辨率的方法。为三维集成成像显示系统的广阔应用提供了理论基础。

摘要： 集成成像技术由于有着很多其他三维显示技术不具备的优点,如观察者可以看到连续视差,无需佩戴特殊的眼镜等,一直受到广泛的关注.子图阵列是集成成像技术中联系获取过程和重现过程的重要纽带,是研究集成成像技术的重点.本文系统阐述了各种子图阵列产生方法,并着重介绍了基于相机阵列的子图生成方法.

摘要： 一种多IC缓存的图像传感器具有第一IC，该第一IC具有像素、选择晶体管和将选择的像素与第一裸片间接合焊盘相耦接的互连，该第一裸片间接合焊盘将图像数据传送到具有逻辑和ADC的第二IC。ADC具有耦接到所选择的像素的输入，以及将硅通孔和裸片间接合焊盘输出到第三IC，第三IC被耦接以缓存DRAM中的原始图像数据。一种方法包括：使用被划分为子阵列的阵列像素IC来捕获图像，每个所述子阵列经由裸片间接合耦接到分离的、相关联的ADC；扫描子阵列并将图像数据转换为数字图像数据；以及经由裸片间接合将数字图像数据传送到DRAM中的缓存器中。

摘要： 本发明涉及一种集成核素成像与荧光成像的双模式成像系统，其特征在于：它包括一载物台，设置在所述载物台相对两侧的一对PET探测器，一与所述两PET探测器位置相对垂直，设置在所述载物台第三侧的高灵敏度CCD探测器，一设置在所述高灵敏度CCD探测器与载物台之间的相机滤光器，一斜向设置在所述高灵敏度CCD探测器与其中一个PET探测器之间的普通CCD探测器，与所述高灵敏度CCD探测器相对的所述载物台的第四侧，依次设置有一光开关和光源滤光器、一聚光镜和一光源。本发明可以使用核素和光学标记的探针同时探测生物体的不同分子影像信息，对在体研究生物体内的分子-分子相互作用具有重要意义，也可以使用核素和光学标记的探针同时探测生物体的同一分子类，从不同侧面研究生物体的同一种分子，充分发挥PET成像和荧光学成像的优势。

摘要： 本发明的摄像机成像器用数量有限的电路支持隔行扫描方式、宽动态范围扫描即WS方式和顺序扫描方式。为此，采用2N行的WS图像信号和2N行的顺序扫描图像信号，其中，N为要取得的图像的扫描行数。WS图像信号的各间隔行曝光时间长于WS图像信号的相邻行。简化的成像器可仅支持隔行扫描方式和顺序扫描方式，或仅支持WS方式和顺序扫描方式。

摘要： 本发明实施例涉及光谱成像仪技术领域，公开了一种成像芯片及其集成方法和成像方法、光谱成像仪，该成像芯片包括按光线入射方向依次设置的介质超构表面滤波器和CMOS图像处理器，介质超构表面滤波器用于接收包含待测物的特征的入射光并透射出射通过调控后得到的信号光，CMOS图像处理器用于接收信号光并根据该信号光获取待测物的光谱信息，本发明实施例提供的成像芯片可通过共形填充工艺和支撑工件集成，该成像芯片具有集成简单、成本低、体积小、成像效果好和光学效率高的优点。

摘要： 本发明涉及一种集成核素成像与荧光成像的双模式成像系统，其特征在于：它包括一载物台，设置在所述载物台相对两侧的一对PET探测器，一与所述两PET探测器位置相对垂直，设置在所述载物台第三侧的高灵敏度CCD探测器，一设置在所述高灵敏度CCD探测器与载物台之间的相机滤光器，一斜向设置在所述高灵敏度CCD探测器与其中一个PET探测器之间的普通CCD探测器，与所述高灵敏度CCD探测器相对的所述载物台的第四侧，依次设置有一光开关和光源滤光器、一聚光镜和一光源。本发明可以使用核素和光学标记的探针同时探测生物体的不同分子影像信息，对在体研究生物体内的分子－分子相互作用具有重要意义，也可以使用核素和光学标记的探针同时探测生物体的同一分子类，从不同侧面研究生物体的同一种分子，充分发挥PET成像和荧光学成像的优势。

摘要： 本发明提供了一种红外成像读出专用集成电路和红外成像仪，涉及专用集成电路领域。包括：环形振荡器、采样单元以及计数器；环形振荡器包括：多级反相器；环形振荡器接收信号电流产生脉冲信号，并将脉冲信号传输至计数器，计数器对脉冲信号进行计数，得到振荡次数；采样单元与多级反相器连接，用于采样多级反相器的相位，并传输至数字寄存器；其中，在每个模数转换周期结束时，基于采样信号，将多级反相器的相位以及振荡次数存储于所述数字寄存器中，并通过数字寄存器输出。本发明没有倍频操作，大大降低计数器和采样电路的功耗和复杂度。有效地减小模数转换电路的面积开销和功耗，极为适合在小像元、先进工艺下实现列级或者像素级ADC。

摘要： 本发明适用于集成成像3D显示器领域，提供了一种基于人眼追踪的3D集成成像显示方法及集成成像3D显示器，所述方法包括下述步骤：载入需要播放的3D集成图像；实时拍摄观察者的图像，识别并追踪人眼所在的位置；根据人眼所在的位置判断人的左眼和右眼是否位于同一可视区，当人的左眼和右眼位于不同可视区时，调整3D集成图像使人的左眼和右眼位于同一可视区。本发明通过提供一种基于人眼追踪的3D集成成像显示方法及集成成像3D显示器，解决了现有集成显示的3D显示可视角度小，人眼处于不用可视区会产生图像分裂和重影，影响3D显示效果。

摘要： 本发明适用于集成成像3D显示器领域，提供了一种基于人眼追踪的3D集成成像显示方法及集成成像3D显示器，所述方法包括下述步骤：载入需要播放的3D集成图像；实时拍摄观察者的图像，识别并追踪人眼所在的位置；根据人眼所在的位置判断人的左眼和右眼是否位于同一可视区，当人的左眼和右眼位于不同可视区时，调整3D集成图像使人的左眼和右眼位于同一可视区。本发明通过提供一种基于人眼追踪的3D集成成像显示方法及集成成像3D显示器，解决了现有集成显示的3D显示可视角度小，人眼处于不用可视区会产生图像分裂和重影，影响3D显示效果。

摘要： 本发明提出了一种基于压缩感知的高分辨率光子集成成像系统及成像方法，主要解决现有高分辨率紧凑被动相干成像技术存在透镜组成基线的效率低以及光子集成电路复杂、光路数量巨大的问题。该成像系统包括依次设置的透镜阵列、光子集成电路和数据处理模块；透镜阵列包括呈平面排布的第一透镜组和第二透镜组；第一透镜组包括M个沿X方向线性排列的透镜；第二透镜组包括N+1个沿Y方向线性排列的透镜。第一透镜组与第二透镜组呈T形排列，使得成基线的效率大大提高。

摘要： 本实用新型公开了一种集成成像面板及集成成像记录结构。集成成像面板包括微透镜阵列、光源阵列、基板，微透镜阵列包括排列成行成列的微透镜，光源阵列包括排列成行成列的光源，基板上交替承载有微透镜和光源。上述集成成像面板，微透镜和光源交替设置在基板上。使得集成成像面板结构上更加紧凑，能够有效的增大观察视角，并且利用光源阵列有效的解决了在暗环境下拍摄质量不高和成像面具有阴影的问题。集成成像记录结构包括图像传感单元阵列和集成成像面板，图像传感单元阵列和集成成像面板相对设置，光源发射出的光线朝向非图像传感单元阵列的一侧。上述集成成像记录结构也解决了在暗环境下拍摄质量不高和成像面具有阴影的问题。