基于微透鏡陣列的三維場景獲取和重視研究.pdf

1、集成成像技術是當前三維顯示領域的研究熱點，是一種基于微透鏡陣列的三維場景獲取和重現(xiàn)技術。相比于其它的三維顯示技術，集成成像技術具有不需要觀察者佩戴特殊的眼鏡、記錄過程不要求采用相干光源、產(chǎn)生的圖像包含全真色彩以及連續(xù)的視差信息等眾多優(yōu)點，被認為是最有希望能實現(xiàn)全真三維顯示的三維圖像技術。
　　 本論文首先討論了當前各種三維顯示技術的原理和優(yōu)缺點，重點分析了利用微透鏡陣列獲取和重現(xiàn)三維場景的集成成像技術，并闡述了集成成像技術的發(fā)展

2、歷史和應用前景。接著，本論文詳細研究了集成成像的系統(tǒng)結(jié)構和光學成像原理，并根據(jù)集成成像獲取過程和重現(xiàn)過程中光學的和數(shù)字的圖像形式、獲取方式、重現(xiàn)方式之間的不同，討論了全光學集成成像、數(shù)字采樣集成成像、全數(shù)字集成成像三類技術。在此基礎上，研究了集成成像圖像質(zhì)量的評估影響因素：視角、分辨率、景深，分析了系統(tǒng)參數(shù)對圖像質(zhì)量的影響，提出了改進方法。
　　 傳統(tǒng)集成成像系統(tǒng)的圖像質(zhì)量受到相應的光學設備，例如CCD和LCD的分辨率、微透鏡陣

3、列的工藝特性等等的限制。本論文針對光學集成成像系統(tǒng)的物理局限性，利用計算機仿真的方法研究了基于微透鏡陣列的三維場景獲取和重現(xiàn)。本論文在集成成像的獲取過程研究中，分別在OpenGL和Matlab平臺上仿真了三維場景的獲取，解決了集成成像系統(tǒng)中的深度反轉(zhuǎn)問題；在集成成像的重現(xiàn)過程研究中，在常用的小孔模型基礎上，提出了基于高斯透鏡成像原理的透鏡模型，并分別利用小孔模型和透鏡模型仿真了三維場景的重現(xiàn)。仿真結(jié)果表明，透鏡模型相比小孔模型提高了重現(xiàn)