留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究

佀同岭 朴燕 李敏

佀同岭, 朴燕, 李敏. 基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(6): 603002-0603002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603002
引用本文: 佀同岭, 朴燕, 李敏. 基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(6): 603002-0603002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603002
Si Tongling, Piao Yan, Li Min. Research on collimation of LED naked eye 3D display technology based on ray tracing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(6): 603002-0603002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603002
Citation: Si Tongling, Piao Yan, Li Min. Research on collimation of LED naked eye 3D display technology based on ray tracing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(6): 603002-0603002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0603002

基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0603002
基金项目: 

国家自然科学基金(60977011);吉林省科技计划项目(20180201091GX);吉林省机器视觉智能装备与智能检测科技创新中心(20180623039TC)

详细信息
    作者简介:

    佀同岭(1993-),男,硕士生,主要从事立体成像方面的研究。Email:si_tling@126.com

  • 中图分类号: TN141

Research on collimation of LED naked eye 3D display technology based on ray tracing

  • 摘要: 在LED集成成像裸眼三维显示中,LED大屏幕的单个像素点的发散角很大,使用平凸及双凸透镜,图像的重构光线发散且相邻透镜单元间的像素串扰大,导致立体场景再现的过程中图像不清晰,影响重构三维图像的质量。根据光线追迹原理,分析了LED集成成像的成像过程,研究不同形状透镜阵列与LED集成成像相邻透镜单元间像素点间串扰的关系,仅使用单个凹凸透镜有效地控制了重构光线的发散问题,使通过透镜的重构光线更加汇聚准直,光线平行出射,有效地减小了相邻透镜间的像素串扰,提高了成像质量。通过比较字母模型成像的仿真结果,凹凸透镜非常适用于LED集成成像,成像的效果优于其他形状透镜。
  • [1] Zhang Lei. Research on non-screen projection integrated imaging 3D display system[D]. Tianjin:Nankai University, 2013. (in Chinese)张雷. 无屏投影集成成像三维显示系统的研究[D]. 天津:南开大学, 2013.
    [2] Piao Yan, Wang Yu. Integrated Stereo Imaging Technology[M]. Beijing:Publishing House of Electronics Industry, 2015.(in Chinese)朴燕, 王宇. 集成立体成像技术[M]. 北京:电子工业出版社, 2015.
    [3] Zhao Min, Xiong Zhaolong, Xing Yan, et al. Real-time integrated imaging pickup system based on binocular stereo camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(11):1103007. (in Chinese)赵敏, 熊召龙, 邢妍,等. 采用双目立体相机的实时集成成像拍摄系统[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(11):1103007.
    [4] Wang Qionghua, Tang Song, Luo Chenggao, et al. Integrated imaging 3D display based on high refractive index filling layer and orthogonal polarizer array[J]. Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition), 2015, 47(4):132-135. (in Chinese)王琼华, 唐松, 罗成高, 等. 基于高折射率填充层和正交偏振片阵列的集成成像3D显示器[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2015, 47(4):132-135.
    [5] Kim H, Hahn J, Lee B. The use of a negative index planoconcave lens array for wide-viewing angle integral imaging[J]. Optics Express, 2008, 16(26):21865-21880.
    [6] Peng Yuyan, Zhou Xiongtu, Zhang Yong'ai, et al. Design and simulation of surface microlens arrays for integrated imaging 3D display[J]. Acta Photonica Sinica, 2016, 45(3):149-154. (in Chinese)彭玉颜, 周雄图, 张永爱,等. 用于集成成像3D显示的曲面微透镜阵列设计与仿真[J]. 光子学报, 2016, 45(3):149-154.
    [7] Pang K, Song L, Fang F, et al. An imaging system with a large depth of field based on an overlapped micro-lens array[J]. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2016, 65(1):471-474.
    [8] Zhou Xiongtu, Chen En'guo, Yao Jianmin, et al. Design and simulation of pinhole/lens combination array for integrated imaging[J]. Liquid Crystals Display, 2013, 28(6):855-859. (in Chinese)周雄图, 陈恩果, 姚剑敏, 等. 用于集成成像的针孔/微透镜组合阵列设计与仿真[J]. 液晶与显示, 2013, 28(6):855-859.
    [9] Zhao Xuewei, Wang Yaoyao, Song Lipei, et al. Imaging of underwater targets based on computational integrated imaging[J]. Journal of Chinese Lasers, 2018, 45(1):0109001. (in Chinese)赵雪微, 王尧尧, 宋丽培, 等.基于计算集成成像的水下目标成像[J]. 中国激光, 2018, 45(1):0109001.
    [10] Dong Jichang. Optical Basics[M]. Nanning:Guangxi People's Publishing House, 1982. (in Chinese)董继昌. 光学基础[M]. 南宁:广西人民出版社, 1982.
  • [1] 郭凯, 彭旷, 王文峰, 赵江, 李志彬.  光学胶膜液体可变焦微透镜阵列 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210958-1-20210958-8. doi: 10.3788/IRLA20210958
    [2] 张畅达, 高明友, 周岩, 邓晓洲, 熊欣, 刘风雷, 张为国.  硅基非球面柱面微透镜阵列制备方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210688-1-20210688-9. doi: 10.3788/IRLA20210688
    [3] 费宇航, 隋修宝, 王庆宝, 陈钱, 顾国华.  微透镜阵列光学实现卷积运算 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210887-1-20210887-6. doi: 10.3788/IRLA20210887
    [4] 李晓蕾, 高明.  小型化复合孔径双波段观瞄系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210549-1-20210549-12. doi: 10.3788/IRLA20210549
    [5] 黄邵祺, 宋泽园, 潘明亮, 龙严, 戴博, 张大伟.  高填充因子微透镜阵列的快速制备及特性分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200476-1-20200476-5. doi: 10.3788/IRLA20200476
    [6] 范钧, 刘永志, 吴非.  基于渐变线光源的高亮度集成成像3D显示 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210058-1-20210058-6. doi: 10.3788/IRLA20210058
    [7] 高妍琦, 李福建, 季来林, 赵晓晖, 夏兰, 冯伟, 刘栋, 史海涛, 刘佳妮, 饶大幸, 崔勇, 马伟新, 隋展.  高功率激光驱动器光束匀滑技术研究(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201074-1-20201074-14. doi: 10.3788/IRLA20201074
    [8] 范钧, 刘泽晟, 邓慧.  基于偏振光栅的一维集成成像双视3D显示 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0116001-0116001(5). doi: 10.3788/IRLA202049.0116001
    [9] 邢妍, 王琼华.  集成成像3D信息获取技术 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303003-0303003-12. doi: 10.3788/IRLA202049.0303003
    [10] 徐正奎, 李晓斌, 乐丽珠, 于振龙, 何俊, 王春兴.  红外双波叠层结构探测器微透镜阵列的设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 803003-0803003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0803003
    [11] 范钧, 吴非, 吕国皎, 赵百川, 邓欢, 王琼华.  基于可变孔径针孔阵列的集成成像3D显示 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 603005-0603005(4). doi: 10.3788/IRLA201847.0603005
    [12] 赵梓旭, 宋小庆, 贾胜杰, 魏有财, 王慕煜.  车内多LED光源阵列分布通信系统信道研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 922006-0922006(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0922006
    [13] 雷宇, 佟庆, 张新宇.  使用梯度折射率液晶微透镜阵列的光场成像 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 220002-0220002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0220002
    [14] 赵敏, 熊召龙, 邢妍, 李小伟, 王琼华.  采用双目立体相机的实时集成成像拍摄系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1103007-1103007(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1103007
    [15] 李以贵, 颜平, 黄远, 杉山进.  基于X光移动光刻技术的PMMA微透镜阵列制备 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 620001-0620001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0620001
    [16] 侯宇.  LED小角度照明透镜的设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 518004-0518004(3). doi: 10.3788/IRLA201645.0518004
    [17] 于洵, 朱磊, 姜旭, 武继安, 李建强.  基于微透镜阵列偏振探测器的噪声性能研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 189-195.
    [18] 戴艺丹, 屈恩世, 任立勇.  Scheme语言的LED自由曲面透镜快速建模方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2690-2695.
    [19] 刘志辉, 石振东, 杨欢, 李国俊, 方亮, 周崇喜.  衍射微透镜阵列用于半导体激光光束匀化 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2092-2096.
    [20] 杨登才, 杨作运, 王大勇.  阵列集成光波导应用于光学相控阵中的理论分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1997-2002.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  392
  • HTML全文浏览量:  80
  • PDF下载量:  60
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-17
  • 修回日期:  2018-06-04
  • 刊出日期:  2018-06-25

基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0603002
    作者简介:

    佀同岭(1993-),男,硕士生,主要从事立体成像方面的研究。Email:si_tling@126.com

基金项目:

国家自然科学基金(60977011);吉林省科技计划项目(20180201091GX);吉林省机器视觉智能装备与智能检测科技创新中心(20180623039TC)

  • 中图分类号: TN141

摘要: 在LED集成成像裸眼三维显示中,LED大屏幕的单个像素点的发散角很大,使用平凸及双凸透镜,图像的重构光线发散且相邻透镜单元间的像素串扰大,导致立体场景再现的过程中图像不清晰,影响重构三维图像的质量。根据光线追迹原理,分析了LED集成成像的成像过程,研究不同形状透镜阵列与LED集成成像相邻透镜单元间像素点间串扰的关系,仅使用单个凹凸透镜有效地控制了重构光线的发散问题,使通过透镜的重构光线更加汇聚准直,光线平行出射,有效地减小了相邻透镜间的像素串扰,提高了成像质量。通过比较字母模型成像的仿真结果,凹凸透镜非常适用于LED集成成像,成像的效果优于其他形状透镜。

English Abstract

参考文献 (10)

目录

    /

    返回文章
    返回