基于集成成像系統(tǒng)非匹配參數(shù)設(shè)計方法提升系統(tǒng)顯示性能的研究.pdf

1、三維顯示技術(shù)因其能夠?qū)臻g的深度信息進行展現(xiàn)，可以大幅提升人類對真實世界場景的感知，所以備受關(guān)注。在目前現(xiàn)有的幾大類三維顯示技術(shù)中，集成成像因其與二維平面顯示技術(shù)的緊密聯(lián)系而被視為極具應(yīng)用前景的技術(shù)之一。伴隨著近些年來顯示器件和光學(xué)微加工技術(shù)的發(fā)展，為了改善包括視場角、分辨率和再現(xiàn)深度在內(nèi)的集成成像系統(tǒng)的顯示參數(shù)以及提升顯示性能的研究取得了較大的進展，已經(jīng)突破了經(jīng)典集成成像系統(tǒng)各系統(tǒng)參數(shù)完全對稱相等的限制，但是這些以實驗性研究居多的集成

2、成像研究缺少對于現(xiàn)代集成成像系統(tǒng)深入的理論分析，不利于集成成像技術(shù)顯示參數(shù)的提升，評價標準的研發(fā)和未來的發(fā)展。
　　 本文針對上述問題，提出了一種基于同源點相對位置差的集成成像系統(tǒng)非匹配參數(shù)設(shè)計方法。該方法建立了集成成像各系統(tǒng)參數(shù)之間的定量關(guān)系，基于該方法并結(jié)合人眼參數(shù)的相關(guān)考慮，分析并解決了集成成像系統(tǒng)的串?dāng)_現(xiàn)象，提升了系統(tǒng)的視場角等系統(tǒng)顯示效果。具體研究內(nèi)容包括：⑴提出了集成成像系統(tǒng)非匹配參數(shù)設(shè)計方法的相關(guān)理論，基于同源點相

3、對位置差建立了集成成像記錄階段和顯示階段各個系統(tǒng)參數(shù)之間的定量關(guān)系，定量分析了其性能參數(shù)，通過與經(jīng)典集成成像系統(tǒng)的對比，論述了該理論的優(yōu)越性，以及非匹配參數(shù)設(shè)計方法對于集成成像技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用前景；⑵分析了三維集成成像顯示系統(tǒng)中串?dāng)_現(xiàn)象和信息丟失現(xiàn)象的成因，把人眼納入到集成成像系統(tǒng)的整體考慮之中，指出了上述兩種現(xiàn)象和觀察距離之間的密切關(guān)系，提出了集成成像可調(diào)諧觀察區(qū)域以及舒適度預(yù)留區(qū)域，結(jié)合集成成像系統(tǒng)非匹配參數(shù)設(shè)計方法的相關(guān)理論，提出了

4、集成成像非匹配無串?dāng)_系統(tǒng)的設(shè)計方法，通過合理調(diào)整觀察距離消除了串?dāng)_現(xiàn)象和信息丟失現(xiàn)象，相關(guān)的光學(xué)實驗證明了該研究工作可以顯著提高系統(tǒng)的觀看效果和用戶體驗；⑶基于集成成像系統(tǒng)非匹配參數(shù)設(shè)計方法，提出合理配置元素圖像陣列和透鏡陣列尺寸比提高系統(tǒng)視場角的方法，分析了視場角與元素圖像陣列和透鏡陣列尺寸比之間的函數(shù)關(guān)系，提出了集成成像的集成判別標準，通過Matlab軟件進行了數(shù)值模擬，并利用3Ds Max軟件全程模擬了集成成像系統(tǒng)的記錄階段和顯示