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 裸眼 3D 顯示中傳統(tǒng)的多視點采集方式為均勻采集。研究表明，因柱透鏡光柵存在畸變，導致顯示器構(gòu)建的視點分布并不均勻，進而導致顯示器視點和采集視點不匹配，產(chǎn)生了視點圖像錯位、透視關(guān)系錯誤等問題，影響最終的觀看體驗。因此，提出一種針對裸眼 3D 中多視點圖像的校正方案，使采集視點匹配顯示器視點分布，并填充正確視點圖像，對提升光柵裸眼 3D 顯示的觀看效果是尤為必要的。

針對上述問題，于迅博、李寧馳、桑新柱等人提出了一種多視點圖像分布校正方案，由一種視點篩選算法和中間視點生成網(wǎng)絡構(gòu)成，結(jié)合空間視點真實分布規(guī)律，針對均勻采集的多視點圖像進行視點篩選，以指導中間視點預測網(wǎng)絡生成對應位置的虛擬視點，使之匹配顯示器構(gòu)建視點位置；提出了一種基于光流預測模塊和融合校正網(wǎng)絡的高效中間視點生成網(wǎng)絡，在 34 ms 內(nèi)渲染插值視點，生成視點與真值的 PSNR 在 30 dB 以上。實驗證明該方案為顯示器視點填充了正確的視差圖，有效地解決了顯示器空間視點和采集視點的位置不匹配問題、提升了光柵立體顯示器的觀看質(zhì)量。該工作有望在虛擬視點生成、平滑運動視差、增強現(xiàn)實等領(lǐng)域得到進一步擴展和應用。

圖3：多視點采集校正方案

圖源：液晶與顯示, 2022, 37(5):605-612.

  論文信息  

李寧馳，于迅博*，高鑫，顏玢玢，桑新柱，溫旭東，徐斌. 一種裸眼3D顯示中的多視點校正方案[J]. 液晶與顯示, 2022, 37(5): 605-612.

https://cjlcd.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJLCD.2022-0039

4. 一種視點均勻分布的桌面式光場顯示系統(tǒng)

三維電子沙盤可以顯示高質(zhì)量的三維地理地形圖像，幫助使用者更加形象具體地判斷地理結(jié)構(gòu)和地形細節(jié)，從而提高工作的精確性和效率。基于視點分段式體像素的桌面式光場顯示系統(tǒng)具有正面觀看視區(qū)以及 100° 超大視角，能夠顯示具有全視差的高質(zhì)量三維圖像，是實現(xiàn)三維電子沙盤的一個可靠解決方案。但是，該系統(tǒng)構(gòu)建的視點在空間中分布不均勻，導致顯示的三維圖像出現(xiàn)透視關(guān)系不正確以及視點間的串擾等問題，影響顯示質(zhì)量。

針對上述問題，于迅博、徐斌、桑新柱等人分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)采用的柱透鏡存在像差，使得定向光線經(jīng)過透鏡折射后無法會聚于一點，而是形成彌散斑的形狀。根據(jù)斯涅爾定律，透鏡對邊緣光線的折射能力更強，使得視點在視區(qū)中間分布密集，視區(qū)邊緣分布稀疏。為了均勻系統(tǒng)的視點分布，提升顯示性能，采用非球面對透鏡面型進行優(yōu)化，能夠減少透鏡數(shù)量，避免復雜的透鏡結(jié)構(gòu)。引入非球面對透鏡進行光學優(yōu)化，采用阻尼最小二乘法對初級像差和其他高階像差進行迭代優(yōu)化，計算出最優(yōu)的結(jié)果。經(jīng)過優(yōu)化后，透鏡所形成彌散斑的均方根半徑由 66.640 μm 減小為 0.404 μm，透鏡的像差得到了極大抑制。采用所設計的透鏡進行實驗后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)視點的均勻性得到了顯著提升，顯示圖像透視關(guān)系不正確以及視點間的串擾等問題都得到了明顯改善。