固態(tài)體積式真三維顯示關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、本文的主要研究工作是在國家863高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目----新型三維顯示器技術(shù)（2012AA011901）、廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)項目----新型三維立體顯示關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用(2011A010801003)的支持下開展和完成的。-體顯示是目前實現(xiàn)真三維顯示的主流技術(shù)路徑之一，而靜態(tài)體積式顯示無任何移動部件，具有非常高的發(fā)展?jié)摿?。本文闡述了真三維顯示的視覺機理和顯示特性，研究并實現(xiàn)了海量顯示數(shù)據(jù)的高速實時處理方法;研究了深度

2、抗鋸齒、灰度級修正、閃爍評價及優(yōu)化等真三維成像質(zhì)量的提升與優(yōu)化方法;完成了真三維顯示原型樣機的研制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴真三維顯示的視覺機理與成像分析。討論了視覺暫留、似動現(xiàn)象及人眼的空間與時間分辨率，這些視覺特性是形成真三維顯示的基礎(chǔ)。闡述了體素、顯示空間及真三維成像的原理和特點，提出了“體柱”的概念。利用全光函數(shù)分析研究了真三維顯示的數(shù)據(jù)流量。相關(guān)視覺機理和成像基礎(chǔ)的研究，為真三維顯示系統(tǒng)的研究與設(shè)計提供了理論依據(jù)。⑵

3、海量顯示數(shù)據(jù)的高速實時處理方法研究與實現(xiàn)。分析了真三維顯示數(shù)據(jù)的處理流程，提出了體數(shù)據(jù)的生成和編碼傳輸方法。闡述了圖像預(yù)處理方法、圖像引擎的設(shè)計目標(biāo)和功能描述。深入研究了圖像引擎數(shù)據(jù)處理過程中的數(shù)據(jù)格式變換及地址映射方法，建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。在理論研究的基礎(chǔ)上提出了真三維圖像引擎的FPGA實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了海量顯示數(shù)據(jù)的高速實時處理。⑶真三維成像質(zhì)量提升和優(yōu)化方法研究。針對真三維顯示中由于顯示體結(jié)構(gòu)和光電特性等引起的各種顯示缺陷，在理論

4、研究和實驗驗證的基礎(chǔ)上提出了一系列顯示質(zhì)量改善方法。針對深度不連續(xù)問題，提出了一種基于分類映射的深度抗鋸齒算法。提出了層間梯度的概念，分析了不同映射類型對于深度連續(xù)性的影響，給出了體素映射類型的判定算法。針對灰度級失真問題，在分析顯示體光電特性的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出成像亮度變化函數(shù)及灰度級偏差。通過調(diào)整顯示體驅(qū)動時序及重新分配子幀，結(jié)合反伽馬校正，實現(xiàn)了灰度級的修正。針對真三維顯示的閃爍優(yōu)化問題，提出了一種時間對比敏感度函數(shù)加權(quán)幅值譜對比度的閃

5、爍程度評價模型及一種層間交織掃描的顯示體刷新方法，完成了兩組視覺感知實驗，并通過統(tǒng)計分析驗證了評估模型的準(zhǔn)確性和刷新方法的有效性。⑷真三維顯示系統(tǒng)原型樣機的研制與實現(xiàn)。提出了真三維顯示系統(tǒng)的整體架構(gòu)方案，詳細論述了顯示數(shù)據(jù)處理電路、投影光路、顯示體及驅(qū)動等子系統(tǒng)的設(shè)計與裝配。重點闡述了(曲時)P控制電路的數(shù)據(jù)接收和數(shù)字微鏡器件的復(fù)位時序設(shè)計、光路結(jié)構(gòu)和光源設(shè)計、顯示體光電特性和驅(qū)動方法設(shè)計。對系統(tǒng)的主要性能參數(shù)進行了測試和評價，并進行了