基于光线跟踪的虚拟场景立体图像对视差研究

立体图像对的视差是立体显示的基础,双目立体显示的基本原理就是将具有视差的立体图像对中的左右眼图像分别送入左右眼中,从而产生立体感.本文给出了一种在虚拟场景中利用光线跟踪计算立体图像对视差的方法,生成了视差图和深度图,并对视差的特点和影响视差的因素进行了分析.     

LED双色点阵显示屏

16×16双色LED点阵显示屏,以AT89S52单片机为主控芯片,由74HC595作为数据扫描、74HC154和9012PNP型三极管作为行驱动。本显示屏带有四个基本按键、一个蜂鸣器、程序下载模块,不仅可作为显示屏显示使用,还可以作为开发板使用,能支持51系列芯片的下载,能实现汉字或图片的循环显示、上下左右滚动显示、上下左右卷动显示。本系统大部分功能是通过软件实现的,电路简单明了,系统稳定可靠。     

裸眼3D显示技术研究

立体3D显示技术在目前的应用前景广泛,其中裸眼3D显示技术由于不需要观看者佩戴任何辅助设备,能给观看者(尤其是幼儿及佩戴近视眼镜的人群)带来较大的方便。本文首先分析了几种主要的裸眼3D显示技术的原理,阐述了其具体的工作原理。在此基础上将这些技术进行比较,使其特点体现得更为突出。     

体视三维场景浏览器的实现

扼要介绍了裸眼立体显示的基本原理和发展概况,在此基础上分析了计算机立体显示软件的实现原理;根据人眼光学特征提出了一种基于DirectX的体视三维场景浏览器的程序设计方法,实现了一套视角差可调的三维模型体视观察系统;该系统为三维立体显示器提供了有效而广泛的观察源,推进了立体显示器的应用。     

LED点阵书写显示屏

采用三极管驱动16块8×8LED点阵,组成单片机控制的32×32LED点阵书写显示屏,书写笔的感测信号判断译码器动态扫描位置,通过液晶屏对点阵状态实时显示,配合合理的驱动电路与程序,可在LED点阵屏上实现"点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移"等书写和显示功能.另外,为了提高使用效率,使用电能转换效率达到75%以上的开关电源为模块供电,大大提高了电能的利用效率,积极响应了国家节能减排的号召.     

自由立体图像的计算机生成原理及实现

自由立体图像的计算机生成技术，是一比较先进的立体图像显示方法，它采用一种价廉而使用方便的柱镜板作为辅助的硬件设备，用计算机生成具有正确视差的图像，通过柱镜板的折射，可在ＣＲＴ或ＬＣＤ上直接提供具有纵深感的立体图像。     

视差立体图像的生成算法

阐述视差立体图像的原理和设计方法,介绍几种特殊的视差立体图像,包括连续∑面视差立体图像、大幅面视差立体图像和可双向观察的视差立体图像.     

柱透镜光栅立体显示的串扰度

为实现对柱透镜光栅立体显示串扰的定量分析,提出了一种串扰度的计算方法.首先,创建了用于描述显示屏上子像素视差图像的视点矩阵.然后,基于几何光学并结合视点矩阵,创建了用于描述观看位置上观看到的各幅视差图像信息量的视区矩阵.最后,由视区矩阵推导出串扰度的计算公式.实验测量结果与计算结果相近.验证了该计算方法的有效性.该方法可用于分析光栅倾斜角度、视点数及观看位置等因素对串扰的影响,且在定义串扰度阈值的基础上可确定最佳立体观看区域.     

体感设备与被动立体相结合的人机交互方法研究

富有沉浸感和操纵感的人机交互技术是虚拟现实学科研究者的追求目标,立体显示与体感交互是当前的热点问题.文章将体感设备引入被动立体的显示环境,设计开发了一个立体网球游戏,利用立体显示的三维视觉特性,通过合理规划游戏中的对象、参与人的视觉感官以及体感设备三者之间的联系和映射关系,使沉浸感和操纵感得到很大的提升.     

基于脑电的水平运动立体影像视疲劳评估

针对长时间观看水平运动立体视频所引发的视觉疲劳这一现象,采用单一运动形式的水平立体视频刺激为实验素材,通过主观实验对比分析被试观看同样的3D素材与2D素材后所引起疲劳感受的差异性.分别采集被试疲劳前后的EEG(electroencephalography)信号与ERP(event related potentials)信号,提取疲劳前后30个电极EEG信号的θ、?、β3个波段小波系数的均值及其比值、、θ/(?+β)、(?+θ)/β、θ/β、(?+θ)/(?+β)作为时频域特征,提取样本熵作为脑电信号的非线性特征.将时频域特征与非线性特征作为联合特征进行立体视觉疲劳评估,避免了单一特征的局限性,多角度分析了视觉疲劳前后特征参数变化.实验结果表明,3D与2D视频均能够使被试在一定程度上产生视觉疲劳现象,且3D显示比传统2D显示对人的影响更大.对比分析ERP信号发现疲劳状态下的N200和P300成分幅值明显下降,而潜伏期略有增加.通过可分性指数FCSI(Fisher’s class separability index)算法、支持向量机SVM(support vector machines)...     

立体电视中对比灵敏度方程的影响因素

在开关眼镜式和偏振光眼镜式2种立体液晶电视中进行视觉感知实验,通过改变测试图像的景深和空间频率,研究了眼镜式立体电视中立体图像的视差对人眼对比灵敏度感知阈值的影响.实验中共选用3种景深和10种空间频率的图像.实验结果表明,液晶电视中显示的二维图像与传统成像方法显示的二维图像在不同空间频率处对人眼对比灵敏度阈值的影响不同.2种立体液晶电视中三维模式下显示的立体图像和二维模式下显示的平面图像,对人眼对比灵敏度阈值有显著性影响.但在三维显示模式下,不同景深的立体图像对人眼对比灵敏度感知阈值的影响不显著.     

透镜式立体液晶显示的模拟仿真

为优化透镜式立体液晶显示器的设计,通过ASAP光学软件对系统进行建模仿真.系统模型包括背光系统、液晶屏和透镜式光栅系统.通过优化直下型背光系统使其提供均匀、高亮度的光照,通过优化透镜式光栅系统使其分离左右眼图像对形成更好的立体视觉效果.最后给出了17寸(431.8 mm)透镜式立体液晶显示系统的技术参数,并进行了建模仿真分析.结果表明:该软件模拟仿真可以实现单用户、单立体视区的立体视觉,并能够验证设计的效果和优化设计.     

一种单相机平移立体摄影的方法

提出了一种单相机平行移动立体摄影时确定立体窗口的位置的方法。并通过建立相应的立体摄影模型,推导出该模型下的视差公式,给出了立体显示的形状变化系数,使单相机立体摄影有了准确可靠的理论依据,避免了仅依靠经验引起的盲目性.     

基于狭缝光栅的自由立体显示器视区模型与计算仿真

对多视点狭缝光栅自由立体显示器的视区分布进行了研究,发现不同视点的视区中存在串扰区,即视点视区分布呈现出不连续的特征．通过计算狭缝光栅光路方程,建立了狭缝光栅自由立体显示器的视区分布模型,计算给出了合适的立体观看位置和视区范围,并对多视点串扰问题进行了仿真研究．仿真结果验证了视点视区的不连续性以及串扰区的分布特征,从而验证了所提理论的有效性．所提出的方法可以用来对狭缝光栅自由立体显示器参数进行校正,能有效地降低光栅设计难度,提高光栅设计的准确度．     

基于笔划的立体图像风格化

为实现双目图像的风格化渲染,提出了一套完整的基于笔划的立体图像风格化系统。首先,将笔划基于颜色梯度和深度梯度确定左视图初始笔划的位置;然后,通过求解由视差约束和位置约束构成的能量优化方程,决定笔划的控制点在左、右眼视图中的最终位置,以保持笔划在两视图中的匹配。系统可以采用不同的笔划属性,生成不同风格的立体图像风格化结果。实验结果表明,所提方法为立体图像的风格化提供了有效快捷的方法。     

计算机图像立体显示

计算机或ＣＲＴ（阴极射线管）立体显示系统通常分为两类：时间并行系统和分时系统．本文介绍了分时系统计算机立体图像的建立和显示，给出了实现立体显示的两种计算方法，即离轴投影和同轴投影，讨论了影响显示立体感的决定因素———水平视差，以及影响显示效果的双目间串扰、重影、ＣＲＴ更新速率等因素     

地上下集成模型立体显示系统

为了在网络环境下使地上下无缝集成模型具有更加逼真的显示效果,分别采用主动式和被动式两种方法实现三维模型的立体显示.地上下集成模型以CD-TIN为纽带,将地上建筑物、地表与地下空间实体进行无缝集成.根据立体图像对的生成原理实现三维模型的立体显示,并使用ActiveX控件实现三维模型的网络化表达,从而构建了一个网络环境下的地上下无缝集成模型立体显示系统.观察者通过佩戴立体眼镜即可观察三维立体模型.实验结果表明,采用立体显示方法能增强模型的显示效果,使观察者产生较强的沉浸感,有利于对三维地学模型的观察和分析.     

基于遗传算法的立体仓库货位动态分配优化

针对企业仓储管理中货位分配效率低的现状,提出立体仓库货位动态分配优化问题的数学模型和约束条件并对货位分配策略进行了讨论.采用基于遗传算法的权重系数变换法对优化模型进行求解.通过仿真验证了算法的有效性.     

一种基于三阶亮度校正的平面视频转立体视频快速算法

本文提出了一种新的平面视频转立体视频的快速算法.这种算法能够实时的将平面视频转换成立体视频,并能在三维显示设备上呈现出逼真的立体效果.首先将原始平面视频中的图像按照高斯分布进行立体变换,然后将视频中的图像序列生成加权平均亮度图,并将亮度分为3个等级,分别对这3个等级区域中的图像进行立体校正,最终得到完整的立体视频.我们的方法替代了传统方法中,生成深度图像的步骤,从而大大的提升了运算的速度,能够在原始平面视频的实时播放过程中,直接输出带有立体效果的画面.