基于线状阵列的三维活动图像显示研究

目前的三维显示技术主要通过二维平面器件来展示空间信息,而空间显示技术可以更真实地还原观察自然场景时的视觉感受.结合集成成像技术的显示原理和三维显示技术的系统构造方法,提出一种基于线状阵列的三维活动图像显示的方法.首先通过理论推导,计算出投影仪的实际光路模型.随后进行数值仿真,将仿真结果和实际情况项对比,分析并得出显示系统中景深的标定方法.通过有效结合投影仪的投射光路和观察者的视觉要求设计线状显示阵列的拓扑结构,通过光学投影的科学计算进行显示系统的标定和修正,并搭建原型系统开展了多组活动图像显示的实验,验证了本文提出的空间显示方法的有效性.本文提出的设计方法能够可靠地建立三维空间与投影数据之间的映射关系,研究成果能广泛地应用于户外演出、视频广告、空间游戏等商业、生活领域.     

立体投影光学引擎的研究

立体投影显示是三维(3D)显示中较成熟的一种技术,应用前景广阔。文中介绍了立体投影显示技术的光学引擎成像原理,阐述了DLP(digital light processing),LCD(liquid crystal display)和LCoS(liquid crystal on silicon)3大类立体投影光学引擎结构的特点,分析了影响立体效果的原因并提出了改善方法,最后对各种立体投影显示技术做了性能评价和应用展望。     

封面图片说明：三维显示技术

 真实世界是三维立体的，照片、影像里的世界都是二维平面。传统显示技术无法真实重现客观世界，三维显示技术却能将物体的深度感、层次感、空间位置等一一展现。三维显示技术是虚拟现实/增强现实技术的关键技术之一，科学家正致力于使三维显示器上的图像与真实少物完全一致。目前研究主要集中于体三维显示、光场三维显示、全息三维显示、光栅三维显示及集成成像三维显示技术5种。     

三维超声成像的新技术及发展趋势

三维超声成像是利用超声检测原理无损地显示人体内部形态结构的三维体积成像技术，具有操作安全、使用灵活、形象直观、信息量大以及应用前景广阔等优点，近年来得到较快发展。本文从三维数据的采集技术、三维成像的图象处理技术、三维图象显示技术、专用三维成像处理系统以及其它创新方面分析了三维超声成像的新技术及发展趋势。     

生物体的三维光学显微成像系统

简述生物体的三维光学显微成像系统，研讨论了在眼睛医疗领域中实时三维成像系统组成和特殊器件要求及其用于活性检眼系统的可行性。     

三维显示技术

正真实世界是三维立体的,照片、影像里的世界都是二维平面。传统显示技术无法真实重现客观世界,三维显示技术却能将物体的深度感、层次感、空间位置等一一展现。三维显示技术是虚拟现实/增强现实技术的关键技术之一,科学家正致力于使三维显示器上的图像与真实事物完全一致。目前研究主要集中于体三维显示、光场三维显示、全息三维显示、光栅三维显示及集成成像三维显示技术5种。     

基于光子晶体技术的光通信器件的研究

光子晶体由于在光学集成方面具有的独特优势,基于光子晶体技术的光通信网络系统成为当今研究的热点。本文简单介绍了光子晶体应用在光纤、光开关等方面最新的光通信器件,对器件原理、功能进行了阐述。文章对这些实现技术的特点进行了详细的分析和比较,最后给出了结论和展望。     

基于光学跟踪器的增强现实系统

本论文针对一种基于光学跟踪器的增强现实系统展开研究。包括基于光学跟踪器的增强系统的设计原理和整体架构分析,以及标志点的设计方法等。实验结果表明,该系统增强显示效果良好。     

基于空间三维物体重构的光场显示技术综述

目前的三维显示技术,如视差屏障显示、柱镜光栅显示、多投影显示、扫描立体显示,通过运用双目视差、视觉暂留效应使人眼获得三维图像。这些显示技术将物体显示在二维平面上,并不是在空间中重构出三维物体,丢失了深度信息,易引起聚焦辐辏调节冲突。体三维显示和全息显示可以在空间中重构出三维物体,但所需处理的数据量巨大,目前在计算速度、传输速率等方面都有技术限制。基于空间三维物体重构的光场显示技术利用光场在空间中重构出三维物体,主要包括层叠光场显示、快门光场显示、集成成像光场显示和矢量光场显示。该文分析了各种光场显示技术的原理和特点,认为矢量光场显示技术具有广阔的发展前景。     

集成成像技术的发展与应用

集成成像技术是利用微透镜阵列来记录和再现物空间三维信息的一种真3D立体显示技术.因其具有无需助视设备、无视疲劳、无苛刻环境要求等诸多优点,集成成像技术具有非常广泛和诱人的应用前景.本文将介绍集成成像技术的发展及其在3DTV立体显示和信息处理领域中的应用.     

基于全息光学的虚拟现实与增强现实技术进展

 介绍了VR/AR产业发展的现状及未来趋势,从显示技术的角度阐述了目前主流VR/AR产品使用的技术方案,并比较了双目视觉、光场显示和全息显示3种VR/AR方案的优缺点。针对当前VR/AR主流方案存在的问题,提出了全息光学技术在VR/AR产品中的优势和在产业中的作用,特别是,归纳了全息光学技术在近眼显示领域的进展及其对VR/AR产业发展的意义。分析了全息光学和VR/AR产业在结合过程中所面临的挑战,并对基于全息光学的VR/AR产业发展进行了展望。     

Outdoor guide system based on the mobile augmented reality technology

This paper proposes an outdoor guide system using vision-based augmented reality （AR） on mobile devices.Augmented reality provides a virtual-real fusion display interface for outdoor guide.Vision-based methods are more accurate than GPS or other hardware-based methods.However,vision-based methods require more resources and relatively strong computing power of mobile devices.A C/S framework for vision based augmented reality system is introduced in this paper.In a server,a vocabulary tree is used for location recognition.In a mobile device,BRISK feature is combined with optical flow methods to track the offline keyframe.The system is tested on UKbench datasets and in real environment.Experimental results show that the proposed vision-based augmented reality system works well and yields relatively high recognition rate and that the mobile device achieves realtime recognition performance.     

仿真影像学综述

就仿真影像学的技术实现方法和临床应用两个方面进行总结，首先介绍了用于直接体数据显示的光线跟踪方法和用于重建三维表面的Marching Cube算法，然后回顾了仿真成像的体系结构及面块处理技术、纹理处理、分形技术、立方休映射技术等产生逼真场景的有效方法，最后，总结了仿真影像学在医学教学和临床实践中的应用及发展前景。     

AR/VR虚拟显示光学测量及IEC国际标准进展

 虚拟现实、增强现实技术近年获得快速发展,但虚拟显示的视觉舒适度、体验感和实用性仍有待提高。如何对虚拟显示的光学性能、图像质量等关键性能指标进行量化评价和准确测量,是产业界非常关注的问题。AR/VR虚拟图像与液晶显示屏等传统显示图像的成像方式不同,测量方法有较大差别,本文根据虚拟显示的成像方式,提出了模拟人眼的入瞳、视野、视角方向及光谱响应等特性的测量技术。同时,结合IEC TC110 WG12"穿戴显示"工作组的标准化工作情况,介绍了AR/VR虚拟显示光学测量方法国际标准化的进展。     

增强现实技术研究现状及发展趋势

 增强现实技术将虚拟信息与真实环境融合起来，并通过显示设备将其呈现在用户所在的现实世界中，同时为用户提供自然的人机交互体验。本文综述了增强现实系统中的关键技术研发进展，论述了其在工业制造、医疗、军事、游戏、教育等领域现实中的应用，并展望了增强现实技术的发展趋势。     

基于眼动交互的增强现实抬头显示系统

为了建立一个面向驾驶员的眼动交互增强现实抬头显示系统。首先给出了实时眼动数据的预处理与分析方法。为符合增强现实抬头显示系统的实际应用条件以及针对不同眼动跟踪设备存在的精度局限性的问题,提出了面向增强现实抬头显示系统的眼动交互界面与配套的眼动识别算法。该方法不仅保证了交互的易用性、准确性、高效性,同时也保证了交互的安全性。在此基础上,设计并实现了基于Tobii眼动仪的增强现实抬头显示交互系统。     

虚拟现实的技术瓶颈

 在技术变革和资本力量的双重推动下,虚拟现实（virtual reality）技术在近几年发展迅速,初步达到了可商业化的程度。虚拟现实和3D 电影院都是通过双目视差实现三维成像,但虚拟现实提供了3D 电影院所不具备的移动视差并提供了强烈的沉浸感。现阶段虚拟现实技术仍面临着一系列技术难题,其中眩晕和人眼疲劳尤其明显,是虚拟现实的技术禁地。本文从介绍三维视觉感知开始,分析了虚拟现实造成眩晕和人眼疲劳的根本原因。给出了解决这一技术瓶颈的答案--动态光场,并从光场采集和显示两方面分析了多种光场技术的优缺点。列举了增强现实（augmented reality）技术的3 种实现形式,并从人与人交互和通信的角度对比了虚拟现实与增强现实在未来的发展趋势。     

增强现实技术的虚拟景区信息系统

针对传统旅游模式智能化问题,设计并实现基于增强现实技术的虚拟实境空间系统,利用增强现实技术,将二维设计操作移植到三维环境中形成三维交互建模,实现三维虚拟环境定位实体场景和人机交互体验.结果表明:该系统为用户创造了新的旅游体验方式与平台,也验证了基于增强现实技术的虚拟景区信息系统的可行性,改进了增强现实技术中存在的技术瓶颈.     

基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术

 基于视觉的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的融合发展是不可避免的趋势,定位与地图构建（SLAM）是虚拟现实与增强现实融合应用的主要组成部分,但在鲁棒性等方面仍存在很多具有挑战性的问题。本文提出了一种基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术,总结了室内场景三维重建过程中设备选择、追踪和运动干扰、平面识别等问题,并分析了当前SLAM中存在的5个具有挑战性的问题。