不同重建深度的微图像阵列生成

杨翠妮; 李姣姣; 郭兆达; 邓欢

doi:10.37188/CJLCD.2023-0015

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

不同重建深度的微图像阵列生成

智能显示 | 更新时间：2023-06-12

- 不同重建深度的微图像阵列生成
- Generation of elemental image arrays for different reconstruction depths
- 液晶与显示 2023年38卷第6期页码：835-841
- 作者机构：
  
  1.四川大学电子信息学院，四川成都 610065
- 作者简介：
  
  [ "杨翠妮（1998—），女，湖南邵阳人，硕士研究生，2020年于东北师范大学获得学士学位，主要从事集成成像3D显示方面的研究。E-mail： 2586354466@qq.com" ]
  [ "邓欢（1985—），女，四川内江人，博士，教授，2012年于四川大学获得博士学位，主要从事集成成像3D显示、AR显示和光场显示方面的研究。E-mail： huandeng@scu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(62275179;U21B2034);四川省科技计划(2022YFG0326)
- DOI：10.37188/CJLCD.2023-0015
  中图分类号：
扫描看全文
杨翠妮, 李姣姣, 郭兆达, 等. 不同重建深度的微图像阵列生成[J]. 液晶与显示, 2023,38(6):835-841.

YANG Cui-ni, LI Jiao-jiao, GUO Zhao-da, et al. Generation of elemental image arrays for different reconstruction depths[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(6):835-841.
杨翠妮, 李姣姣, 郭兆达, 等. 不同重建深度的微图像阵列生成[J]. 液晶与显示, 2023,38(6):835-841. DOI： 10.37188/CJLCD.2023-0015.

YANG Cui-ni, LI Jiao-jiao, GUO Zhao-da, et al. Generation of elemental image arrays for different reconstruction depths[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(6):835-841. DOI： 10.37188/CJLCD.2023-0015.

摘要

由于集成成像显示系统具有有限的景深，在微图像阵列获取与生成过程中，要考虑3D图像的重建深度，确保再现的3D图像在集成成像显示系统的景深范围内。当3D图像的重建深度与显示系统景深不适配时，需要重新调节拍摄参数以清晰地显示3D图像。为了避免对目标三维场景进行重新采集，提高微图像阵列生成效率，本文提出一种不同重建深度的微图像阵列生成方法。该方法通过调整图像元节距、调节相邻图像元间的视差值来改变光场的采样间隔，使微图像阵列可以适配不同景深的3D显示系统，提升集成成像微图像阵列的实用性。实验结果表明，该方法能实现不同深度的3D图像重建，验证了所提方法的正确性和可行性。

Abstract

Since an integral imaging display system has limited depth of field， the reconstruction depth of 3D image should be considered in the acquisition and generation processes to make sure that the reconstructed 3D image is within the depth of field of the integral imaging display system. When the reconstruction depth of 3D image does not match the depth of field of the display system， the capture parameters need to be adjusted to display clear 3D images. In order to avoid re-acquisition of 3D scene and improve the utilization efficiency of elemental image array， this paper proposed a generation method of elemental image array for different reconstruction depths. This method can change the sampling interval of light field by adjusting the pitch of elemental image and the parallax value between adjacent elemental image， so that the elemental image array can be adapted to integral imaging display systems with different depth of field and improve the practicability of elemental image array. Experimental results show that the proposed method can achieve 3D image reconstruction with different reconstruction depths and verify the correctness and feasibility of the proposed method.

关键词

图像元缩放变换集成成像同名点视差3D像点重建深度

Keywords

elemental image scalingintegral imagingparallax of homonymous point3D image point reconstruction depth

references

王琼华，邓欢.集成成像3D拍摄与显示方法［J］.液晶与显示，2014，29（2）：153-158. doi: 10.3788/YJYXS20142902.0153http://dx.doi.org/10.3788/YJYXS20142902.0153

WANG Q H， DENG H. 3D pickup and display method of integral imaging ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays， 2014， 29（2）： 153-158. （in Chinese）. doi: 10.3788/YJYXS20142902.0153http://dx.doi.org/10.3788/YJYXS20142902.0153

SON J Y， SAVELJEV V V， JAVIDI B， et al. Pixel patterns for voxels in a contact-type three-dimensional imaging system for full-parallax image display ［J］. Applied Optics， 2006， 45（18）： 4325-4333. doi: 10.1364/ao.45.004325http://dx.doi.org/10.1364/ao.45.004325

PARK S， YEOM J， JEONG Y， et al. Recent issues on integral imaging and its applications ［J］. Journal of Information Display， 2014， 15（1）： 37-46. doi: 10.1080/15980316.2013.867906http://dx.doi.org/10.1080/15980316.2013.867906

ZHANG H， ZHAO Y， CAO L C， et al. Three-dimensional display technologies in wave and ray optics： a review ［J］. Chinese Optics Letters， 2014， 12（6）： 060002. doi: 10.3788/col201412.060002http://dx.doi.org/10.3788/col201412.060002

SON J Y， LEE H， LEE B R， et al. Holographic and light-field imaging as future 3-D displays ［J］. Proceedings of the IEEE， 2017， 105（5）： 789-804. doi: 10.1109/jproc.2017.2666538http://dx.doi.org/10.1109/jproc.2017.2666538

桑新柱，于迅博，陈铎，等.三维光显示技术研究进展［J］.激光与光电子学进展，2017，54（5）：050006. doi: 10.3788/lop54.050006http://dx.doi.org/10.3788/lop54.050006

SANG X Z， YU X B， CHEN D， et al. Research progress on three-dimensional optical display technology ［J］. Laser & Optoelectronics Progress， 2017， 54（5）： 050006. （in Chinese）. doi: 10.3788/lop54.050006http://dx.doi.org/10.3788/lop54.050006

LIPPMANN G. La photographie integrale ［J］. Comptes-Rendus de l'Académie des Sciences， 1908， 146： 446-451.

LEE B N R， CHO Y， PARK K S， et al. Design and implementation of a fast integral image rendering method ［C］//Proceedings of the 5th International Conference on Entertainment Computing （ICEC '06）. Cambridge， UK： Springer-Verlag， 2006： 135-140. doi: 10.1007/11872320_16http://dx.doi.org/10.1007/11872320_16

LIAO H E， NOMURA K， DOHI T. Autostereoscopic integral photography imaging using pixel distribution of computer graphics generated image ［C］//Proceedings of the ACM SIGGRAPH 2005 Posters （SIGGRAPH '05）. Los Angeles， California： Association for Computing Machinery， 2005： 73-es. doi: 10.1145/1186954.1187037http://dx.doi.org/10.1145/1186954.1187037

何伟，李强，郭兆达，等.基于回返器和反射偏振片的分辨率增强集成成像3D显示器［J］.液晶与显示，2022，37（5）：555-561. doi: 10.37188/CJLCD.2022-0017http://dx.doi.org/10.37188/CJLCD.2022-0017

HE W， LI Q， GUO Z D， et al. Resolution-enhanced integral imaging 3D display using retro-reflector and reflective polarizer ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays， 2022， 37（5）： 555-561. （in Chinese）. doi: 10.37188/CJLCD.2022-0017http://dx.doi.org/10.37188/CJLCD.2022-0017

HALLE M W. Multiple viewpoint rendering for three-dimensional displays ［D］. Massachusetts： Massachusetts Institute of Technology， 1997： 243-254.

HALLE M. Multiple viewpoint rendering ［C］//Proceedings of the 25th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques （SIGGRAPH '98）. Orlando， FL， USA： Association for Computing Machinery， 1998： 243-254. doi: 10.1145/280814.280884http://dx.doi.org/10.1145/280814.280884

JUNG D， KOCH R. Efficient rendering of light field images ［C］//Proceedings of the 2010 International Conference on Video Processing and Computational Video. Dagstuhl Castle， Germany： Springer-Verlag， 2010： 184-211. doi: 10.1007/978-3-642-24870-2_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-24870-2_8

DENG H， LI D H， LUO C G， et al. Generation method of orthoscopic elemental image array from a sparse camera array ［J］. SID Symposium Digest of Technical Papers， 2012， 43（1）： 463-466. doi: 10.1002/j.2168-0159.2012.tb05817.xhttp://dx.doi.org/10.1002/j.2168-0159.2012.tb05817.x

DENG H， WANG Q H， LI D H. Method of generating orthoscopic elemental image array from sparse camera array ［J］. Chinese Optics Letters， 2012， 10（6）： 061102. doi: 10.3788/col201210.061102http://dx.doi.org/10.3788/col201210.061102

JI C C， LUO C G， DENG H， et al. Tilted elemental image array generation method for moiré-reduced computer generated integral imaging display ［J］. Optics Express， 2013， 21（17）： 19816-19824. doi: 10.1364/oe.21.019816http://dx.doi.org/10.1364/oe.21.019816

LI S L， WANG Q H， XIONG Z L， et al. Multiple orthographic frustum combing for real-time computer-generated integral imaging system ［J］. Journal of Display Technology， 2014， 10（8）： 704-709. doi: 10.1109/jdt.2014.2315665http://dx.doi.org/10.1109/jdt.2014.2315665

XING S J， SANG X Z， YU X B， et al. High-efficient computer-generated integral imaging based on the backward ray-tracing technique and optical reconstruction ［J］. Optics Express， 2017， 25（1）： 330-338. doi: 10.1364/oe.25.000330http://dx.doi.org/10.1364/oe.25.000330

LI Y H， SANG X Z， XING S J， et al. Real-time optical 3D reconstruction based on Monte Carlo integration and recurrent CNNs denoising with the 3D light field display ［J］. Optics Express， 2019， 27（16）： 22198-22208. doi: 10.1364/oe.27.022198http://dx.doi.org/10.1364/oe.27.022198

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

近眼显示光学系统技术分析与研究进展

基于回返器和反射偏振片的分辨率增强集成成像3D显示器

基于Leap Motion手势识别的悬浮真3D显示实时交互系统

大幅面集成成像显示系统中宏透镜阵列位置误差度量与校正