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1、基于多投影集成成像的自由立体显示系统设计代号10701学号1015121731分类号TN27密级公开题(中、英文)目基于多投影集成成像的自由立体显示系统设计DesignofAutostereoscopicDisplaySystemBasedonMulti-projectorIntegralImaging作者姓名孙言指导教师姓名、职称王晓蕊教授学科门类工学学科、专业物理电子学提交论文日期二?一三年二月创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别
2、加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名:日期关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许
3、采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名:日期导师签名:日期摘要I摘要集成成像是一种最具潜力的自由立体显示技术之一。尽管其具有许多技术优势,但是受到集成成像显示器件分辨率和透镜间距的束缚,空间图像再现深度较小,观看效果较差。针对这一问题,本文做了如下工作:首先根据人眼立体视觉机理,对比了传统多视点自由立体显示技术与三维集成成像技术的各自成像原理与显示特点。其次,针对典型集成成像立体显示系统,分析了系统在不同显示模式及显示方式下的显示特点,同时推导了
4、系统体像素最大重构深度以及光斑尺寸同单元图像显示分辨率间的关系,并通过软件仿真与光学实验对结论进行了验证。此外,从人眼视觉特性方面证明了单元图像显示分辨率会对观看立体图像时单眼聚焦特性产生影响。最后,为提高显示端单元图像的显示分辨率,在前面理论分析的基础上,提出了一种基于空间复用的集成成像显示系统设计方案。最终搭建了一款采用多投影图像拼接的集成成像立体显示原理实验平台,实现了大分辨率高像素密度单元图像阵列的完整拼接显示。对该集成成像立体显示系统的立体图像重构深度进行验证,显示效果证明了理论推导与设计思路是正确可行的。关键词:集成成像自由
5、立体显示人眼立体视觉显示模式多投影显示II基于多投影集成成像的自由立体显示系统设计AbstractIIIAbstractIntegralImagingIIisoneofthemostpromisingautostereoscopicdisplaytechniques.DespiteIIhasmanyadvantages,thequalityofitsspatialviewingimagesisverypoor,whichisrelatedtothepixelsizeofthedisplayandthelenspitchofthelens
6、array.AimingattheissueoftheIIdisplaysystems,themaincontentsinthispaperaregivenasfollowsFirstly,accordingtothehumanstereoscopicvision,thedisplayprincipleandfeaturesbetweentheconventionalmulti-viewautostereoscopicdisplayandIIdisplayarecomparedwitheachother.Secondly,forthet
7、ypicalIIdisplaysystem,thedisplaycharacteristicsindifferentdisplaymodesanddisplaymethodsareanalyzed.Itisderivedthattheresolutionofdisplaypanelhasrelationtothereconstructedimagedepthaswellasthespotsizeonthedepthplane.Theconclusionisverifiedbysoftwaresimulationsandopticalex
8、perimentssimultaneously.Inaddition,theimportanceofthehighpixel-densityofelementalimagesisreflectedinthe
