基于微透鏡陣列的三維場(chǎng)景獲取和重視研究.pdf

1、集成成像技術(shù)是當(dāng)前三維顯示領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，是一種基于微透鏡陣列的三維場(chǎng)景獲取和重現(xiàn)技術(shù)。相比于其它的三維顯示技術(shù)，集成成像技術(shù)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(diǎn)，被認(rèn)為是最有希望能實(shí)現(xiàn)全真三維顯示的三維圖像技術(shù)。
　　 本論文首先討論了當(dāng)前各種三維顯示技術(shù)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)分析了利用微透鏡陣列獲取和重現(xiàn)三維場(chǎng)景的集成成像技術(shù)，并闡述了集成成像技術(shù)的發(fā)展

2、歷史和應(yīng)用前景。接著，本論文詳細(xì)研究了集成成像的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和光學(xué)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(xué)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(xué)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(shù)。在此基礎(chǔ)上，研究了集成成像圖像質(zhì)量的評(píng)估影響因素：視角、分辨率、景深，分析了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的影響，提出了改進(jìn)方法。
　　 傳統(tǒng)集成成像系統(tǒng)的圖像質(zhì)量受到相應(yīng)的光學(xué)設(shè)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(duì)光學(xué)集成成像系統(tǒng)的物理局限性，利用計(jì)算機(jī)仿真的方法研究了基于微透鏡陣列的三維場(chǎng)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(tái)上仿真了三維場(chǎng)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(chǔ)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(chǎng)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)