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三维实时全息投影技术论文

三维实时全息投影技术论文
三维实时全息投影技术论文

三维实时全息投影技术论文

摘要:本文提出的全息互动展示技术在电网中的应用在企业展示和人员培训中有着举足轻重的作用。通过虚拟全息成像技术与体感识别技术的推广应用可以丰富电力信息系统的展现方式及互动方式,促进电网公司在智能电网方面的发展,通过虚拟现实将电力信息展示直观化、智能化:能够充分展现企业概况、企业文化、专家介绍,全方位提升企业品牌形象;能够让用户互动体验公司重点科技项目成果,突出企业工作亮点;能够让用户参与虚拟现实互动培训,提升培训效果;能够为企业节约大量的时间和经济成本,带来良好的经济效益与社会效益。

1.引言

全息投影技术其实就是实现真实的三维图像的记录和再现。记录的难题早在1947年,英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯发明了全息投影术,他因此项工作获得了1971年的诺贝尔物理学奖。一般的三维图只是在二维的平面上通过构图及色彩明暗变化实现人眼的三维感觉,而全息立体摄影产生的全息图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息,能提供“视差”。观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——如同有个真实的物体在那里一样。全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示,本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,全息投影技术是真正

全息投影定义、原理及分类介绍

全息投影定义、原理及分类介绍 在科技快速发展的今天,人们对视觉要求越来越高,由此能实现裸眼立体3D 显示的全息投影技术的应用也是越来越多,在给人们带来新鲜有趣的视觉体验的同时,也为众多商家提供新的宣传营销方式,打开市场新大门。 全息投影技术在展览展示方式,采用全息投影技术的全息成像柜可以使立体影像不借助任何屏幕或介质而直接悬浮在设备外的自由空间,任意角度看都是三维影像展现。产品种类多样分有全息展示柜、180度全息展示柜、270度全息展示柜、360度全息展示柜、全息金字塔、大中小型全息金字塔定制、全息投影设备、3D投影成像设备、全息玻璃柜等,可根据用户使用需求使用场地进行定制。未来全息投影技术市场发展潜力将是无可估量的。 一、什么是全息投影全息投影技术是近些年来流行的一种高科技技术,它是采用一种国外进口的全息膜配合投影再加以影像内容来展示产品的一种推广手段。它提供了神奇的全息影像,可以在玻璃上或亚克力材料上成像。这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体,在没有图像时完全透明,给使用者以全新的互动感受,成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。全息投影设备包括:全息投影仪,全息投影幕,全息投影膜,全息投影内容制作等。航天科工数字展示事业部提供3D全息投影成像系统项目策划、3D全息投影成像展示内容制作、 二、全息技术的原理全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立

三维立体投影显示系统方案

一、单通道三维立体投影显示系统 单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统,该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台,两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像,所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。 采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强,为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境,同时也可以显示非立体影像,而由于虚拟仿真应用的特性和要求,通常情况下均使用其立体模式。 在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序,该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分,在众多的虚拟现实三维显示系统中,单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小(可选择正投或背投)具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统,其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投,应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑,占用的空间更小,投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大,而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上,讲解人不会挡住光线,也不会被强烈的光线损伤视力。 系统结构示意图

二、双通道立体投影显示系统 为了拓宽观察视角,满足控制室与演示中心多面板现实的需要,我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。 双通道显示系统的宽度适宜进行平 板显示(如果是更大的视角,使用柱面环 幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸 感。) 对于双通道立体投影显示系统而言, 各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重 要的技术要求。目前通常采用偏振立体成 像技术实现被动式三维立体成像,就是在 输出左右立体像对的两台高亮度的LCD 或DLP投影机前安装具有不同极化方向 的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具 有高增益指数的金属投影幕,而且投影幅 面一般应该控制在150英寸范围以内,否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”,所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前,一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题,它就是来自德国的Infitec plus,Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术,中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。 偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术(干涉滤波技术)采用高质量滤光技术,分离光谱以便适合人的每只眼睛,生成无重像的被动立体图像,所以,无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜,只需配戴专业Infitec眼镜即可,Infitec 眼镜不需要配备电源和复杂 的电路,因此舒适感和沉浸 感更好,眼镜轻便,由于不 需信号同步发射器,所以配 戴者的头部可随意移动,配 戴者互相之间不会产生干 扰,这样Infitec还可以满足 有大量观众场合的应用。

3D立体显示技术综述

3D立体显示技术综述 Tuesday, May 24, 2011 09:44 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比,在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的,但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映,三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一,通过左右眼信号分离,在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一,3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深,层次,位置全部展现,观察者更直观的了解图像的现实分布状况,从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代,全民步入了3D立体的时代,随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增,3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式,推广三维立体的认知度。 1、3D立体显示原理 3D立体显示的基本原理如图表1所示。图中表示两眼光轴平行的情况,相当于两眼注视远处。内瞳距(IPD)是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同,是产生立体视觉的原因。F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。右面的两眼的视图说明,F点在视图中的位置不同,这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。这就是人类的立体视觉,由此获得环境的三维信息。 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F,所以F点在两个视图中都在中心点。这时,与F相比距离人眼更远或更近的其他点,会存在视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。

全息投影技术分类_发展及应用

全息投影技术分类_发展及应用 在科技快速发展的今天,人们对视觉要求越来越高,由此能实现裸眼立体3D 显示的全息投影技术的应用也是越来越多,在给人们带来新鲜有趣的视觉体验的同时,也为众多商家提供新的宣传营销方式,打开市场新大门。 全息投影技术在展览展示方式,采用全息投影技术的全息成像柜可以使立体影像不借助任何屏幕或介质而直接悬浮在设备外的自由空间,任意角度看都是三维影像展现。产品种类多样分有全息展示柜、180度全息展示柜、270度全息展示柜、360度全息展示柜、全息金字塔、大中小型全息金字塔定制、全息投影设备、3D投影成像设备、全息玻璃柜等,可根据用户使用需求使用场地进行定制。未来全息投影技术市场发展潜力将是无可估量的。 一、什么是全息投影全息投影技术是近些年来流行的一种高科技技术,它是采用一种国外进口的全息膜配合投影再加以影像内容来展示产品的一种推广手段。它提供了神奇的全息影像,可以在玻璃上或亚克力材料上成像。这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体,在没有图像时完全透明,给使用者以全新的互动感受,成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。全息投影设备包括:全息投影仪,全息投影幕,全息投影膜,全息投影内容制作等。航天科工数字展示事业部提供3D全息投影成像系统项目策划、3D全息投影成像展示内容制作、 二、全息技术的原理全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立

三维立体显示技术发展现状与前景分析

三维立体显示技术现状分析与应用前景

目录 引言: (3) 1、三维立体技术概述 (3) 1.1、概念 (3) 1.2、特点 (3) 2、三维立体显示技术研究 (4) 2.1、眼镜式3D (4) 2.1.1、色差式 (4) 2.1.2、互补色 (4) 2.1.3、偏振光 (4) 2.1.4、时分式 (5) 2.2、裸眼式3D (5) 2.2.1、光屏障式 (5) 2.2.2、柱状透镜 (5) 2.2.3、指向光源 (6) 3、三维立体技术应用 (6) 3.1、应用范围 (6) 3.2、目前已存在的 (6) 4、三维立体技术发展存在的问题 (7) 4.1、技术壁垒 (7) 4.2、消费者体验 (7) 5、三维立体技术发展前景 (8) 【参考文献】 (8)

【摘要】本文主要介绍了3D立体技术在商业应用上的发展现状,以及其发展前景。首先介绍了3D立体技术的概念和相关特征,然后简要说明其分类和技术应用,主要介绍了在显示方面的技术,分析了其存在的技术壁垒、发展存在的问题和适用盲区,最后介绍了它的发展前景。 【关键词】3D立体技术显示技术眼睛式裸眼式现状分析发展前景 引言: 随着计算机技术和和网络技术的飞速发展,3D立体的应用研究也越来越受到广泛关注。它已然不止在高科技的商业上层出现,2008年北奥会开幕式的立体卷轴的设计,2010年欧洲出现了第一张3D报纸,同年在国际消费电子展上出现了3D电视,而电影《阿凡达》将全球影视视角提高到三维立体的角度,国内随后也有《龙门飞甲》的3D特效给观众带来了前所未有的体验。日本京都府精华町的东洋纺阪京研究所开发3D电子模特,也将3D技术应用到虚拟服装领域。目前,国内也出现了很多3D特效的商业广告,在昆明就有公交站台广告,一些整形医院也推出了一系列基于三维立体技术的平面广告,满足了消费者对整体或局部立体感的需求。这些都是三维立体技术在生活中的应用。 1、三维立体技术概述 1.1、概念 (1)、三维立体图:是一类能够让人从中感觉到立体效果的平面图像。观察这类图像通常需要采用特殊的方法或借助器材。 (2)、三维立体技术:利用先进的数码合成技术制作神奇三维立体,选择清晰的照片或底片将其扫描到电脑里,直接在电脑里利用专业的三维立体制图软件进行配图和数字处理,用高精度彩喷机打印出来,再用冷裱机装裱即可。 (3)、三维立体显示技术:将三维影像通过一定的手段显示出来,并被观众体验到的技术。 1.2、特点 (1)、视觉上层次分明色彩鲜艳,具有很强的视觉冲击力。 (2)、立体图给人以真实、栩栩如生,人物呼之欲出,有身临其境的感觉,有很高的艺术欣赏价值。 (3)、利用三维立体图像包装企业,使企业形象更加鲜明,突出企业实力和档次,增加影响力

手把手教你制作3D全息投影视频源

牛人学雷锋手把手教你制作3D全息投影视频源【17173玩家投稿,未经授权请勿转载】 上周17173上一位署名为“小天狼星”的DIY爱好者与大家分享了自己用“300元自制的3D全息投影器”,两天内咱的玩家牛人群就被挤爆,其中大多数玩家都是来索取及咨询“3D 投影源视频”的制作方法。为了统一解答大家的疑惑,“小天狼星”再次动手为大家制作了一份关于“3D投影源视频”的图文视频教学,如果你也是DIY爱好者可千万不要错过噢! 牛人之前300元做的3D全息投影器 以下是作者“小天狼星”的原稿内容: 授人以鱼不如授人以渔,这个制作真的不难,在做这投影之前我真的不知道MMD是什么。花了一晚时间去找资料,自己摸索,然后就做了……这个教程完全新手模式,高手别喷我。 每一个技术宅其实都普通人,只是他把普通人的想法付诸行动。动起来吧,即使是妄想也有可能会变成现实的!下面的视频及图片教学请配合着看,相信看完你就不觉得复杂了。 如果觉得视频不够清晰,可到17173玩家牛人群:4058607 索取高清版需要用到的软件就3个:MikuMikuDance(以下简称:MMD)、会声会影X5、还有狸窝格式转换(可以不用或者换其他转换软件)。 首先需要用的是MMD,MMD主要用到的文件格式有3种,PMM这个是自带包含动作人物模型场景各种东西的文件。某个视频教程就是教用PMM来输出4面视频,但我发现

除了自带那个基本上是找不到其他会放出PMM这种文件的,所以我教程里面用到的是另外2种文件:PMD(人物模型)和VMD(动作文件)。模型比较多大家可以上网找到,动作比较难找。 首先打开软件载入模型,PMD模型解开后还有很多图和其他文件请不要动他,那些是模型的颜色材质的文件。直接拖PMD进去MMD的空白位置可以载入。 或者点击上图显示的模型控制下面的“载入”按钮,按上面那个文件哪里打开是看不到PMD文件的,这个我也囧了很久……很多人就下载那些模型完全不知道怎么用。 然后调整设置:

主动式光学三维成像技术

万方数据

万方数据

万方数据

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主动式光学三维成像技术 作者:周海波, 任秋实, 李万荣 作者单位:上海交通大学激光与光子生物医学研究所,上海,200030 刊名: 激光与光电子学进展 英文刊名:LASER & OPTOELECTRONICS PROGRESS 年,卷(期):2004,41(10) 被引用次数:6次 参考文献(23条) 1.Noguchi M;Nayar S K Microscopic shape from focus using active illumination[外文会议] 1994(01) 2.Cohen F S;Patel M A A new approach for extracting shape from texture,Intelligent Control,1990 1990 3.Nayar S K;Watanabe M;Noguchi M Real-time focus range sensor[外文期刊] 1996(12) 4.Ghita O;Whelan P F A bin picking system based on depth from defocus[外文期刊] 2003(04) 5.POSDAMER J L;Altschuler M D Surface measurement by space-encoded projected beam systems[外文期刊] 1982(01) 6.WOODHAM R J Photometric method for determining surface orientation from multiple images 1980(01) 7.Miyasaka T;Kuroda K;Hirose M High speed 3-D measurement system using incoherent light source for human performance analysis 2000 8.Carrihill B;Hummel R Experiments with the intensity ratio depth sensor 1985 9.Maruyama M;Abe S Range sensing by projecting multiple slits with random cuts[外文期刊] 1993(06) 10.Caspi D;Kiryati N;Shamir J Range imaging with adaptive color structured light[外文期刊] 1998(05) 11.Horn E;Kiryati N Toward optimal structured light patterns[外文期刊] 1999(02) 12.Rocchini C;Cignoni P;Montani M A low cost 3D scanner based on structured light 2001(03) 13.Inokuchi S;Sato K;Matsuda F Range imaging system for 3-D object recognition 1984 14.Horn B K P;Brooks M Shape from Shading 1989 15.Schubert E Fast 3D object recognition using multiple color coded illumination[外文会议] 1997 16.Pulli K Acquisition and visualization of colored 3D objects[外文会议] 1998 17.Sato K;Inokuchi S Three-dimensional surface measurement by space encoding range imaging 1985(02) 18.Daniel Scharstein;Richard Szeliski High-Accuracy Stereo Depth Maps Using Structured Light[外文会议] 2003 19.Batlle J;Mouaddib E;Salvi J Recent progress in coded structured light as a technique to solve the correspondence problem: a survey[外文期刊] 1998(07) 20.Yoshizawa T The recent trend of moiremetrology 1991(03) 21.Li Zhang;Curless B;Seitz S M Rapid Shape Acquisition Using Color Structured Light and Multi-pass Dynamic Programming[外文会议] 2002 22.Sato T Multispectral pattern projection range finder 1999 23.EL-Hakim S F;Beraldin J A;Blais F A Comparative Evaluation of the Performance of Passive and Active 3-D Vision Systems 1995 本文读者也读过(2条) 1.欧阳俊华.OUYANG Jun-hua近距离三维激光扫描技术[期刊论文]-红外2006,27(3)

立体显示技术简介

立体显示技术简介 陈 曦 (四川长虹电器股份有限公司多媒体产业公司四川绵阳 621000) 【 摘 要 】 传统显示技术只显示二维平面的信息,而立体显示技术显示的是物体的深度信息,它利用人眼的立体视觉特性来复现立体图像。本文将对立体显示技术的发展历程、显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 【 关键词 】立体显示、光栅法、分时法、分光法 一、引子 随着显示技术的飞速发展,电视机产品正在进行更新换代,以LCD、PDP为代表的新一代高清数字平板显示设备迅速崛起并快速取代了传统的CRT显示设备。这些新的显示技术的应用推广,虽然让电视画面的清晰度和主观效果得到了大幅度的提高,但显示技术仍停留在二维平面显示阶段。 随着3D标准的制定、HDMI1.4版本的发布以及蓝光碟机对3D的支持,3D产业链正在形成。现代显示技术在继数字化、高清化之后,正开始迎来立体化的新一轮升级大发展。美国、日本、韩国等国家或地区纷纷开播3D电视,尤其是2010CES消费电子展上各厂家纷纷推出3D显示设备,以及电影《阿凡达》的上映,在全球迅速掀起3D热潮,包括长虹在内的各大电视厂家纷纷研发出3D电视并上市销售。本文将对立体显示技术的显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 二、立体显示原理 研究人员发现,无论用两只眼睛还是只用一只眼睛观察物体均可以获得立体感觉。总的说来,立体视觉的形成因素包括双眼视觉差异、透视感觉、画面细腻程度的差异、光照造成的阴影深浅变化、物体运动导致其大小及角度的变化等。其中双眼视觉差异是获取立体感觉的主要因素,这是由于人的两只眼睛之间存在约65毫米左右的距离,因此在观察物体时,两只眼睛所获取的图像信息会存在一定的细微差异。正是基于双眼视觉差异产生立体感觉的原理,研究者们绞尽脑汁,设计出了多种不同的方法来重现立体图像。 三、常见立体显示技术 常见的立体显示技术主要有分色法、分光法、分时法、分屏法、光栅法以及全息法等。其中分色法、分光法、分时法、分屏法等均需要佩戴专用的眼镜,而光栅法、全息法属于自由立体显示技术,适用于裸眼观看。 通常在发送端用两台或多台摄像机,从不同方位模拟双眼进行摄像,得到具有视觉差异的图像信号,再通过一定的处理方法融合一路信号传送,电视机接收到上述信号后解码还原成分别供两眼观看的图

(整理)3D投影技术解析

历数优缺点四大主流3D投影技术解析都有哪些3D投影技术? 投影机的大画面优势使得其相比于显示器及平板电视更适合作为首选的3D放映设备,近几年投影机上游厂商也在3D投影技术方面不断进行研发。截止到目前,已经有四类比较成熟的3D投影技术。 目前比较常见的3D技术包括,彩色立体三维,偏振三维,立体三维以及最新的DLP Link 技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同,成本不同,效果不同,也分别占有了不同的市场。今天我们将从这四类主要技术的优缺点角度来重点介绍。彩色立体三维:成本最低 首先介绍的是彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单,通过物理学原理,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青。 淘宝上即可购买到的红/绿滤光片制成的简易立体眼镜

彩色立体三维技术画面效果较差 优缺点分析:由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光,画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象(如上图所示),画质的效果很差,目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然,与其它技术相比,彩色立体三维技术的优势也很明显,眼镜成本低廉,使用简单的滤光片即可,并且拥有几十年的成熟技术,内容制作简单。 偏振三维:成本较高 与彩色立体三维技术相比,偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。其主要原理如下图。 偏振三维技术原理

通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。下面详细介绍下工作原理。 偏振三维技术 优缺点分析:偏振三维技术显示的核心原理如下,需要一台电脑的显卡具有双输出接口,将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中,通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片(如上图所示)进行水平和垂直方向上的滤光,实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像,从而在人眼中形成影像叠加,实现3D效果。图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率,原始分辨率越高,画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉,最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端,需要两台投影机,成本增加,另外需要对两台投影机的位置进行准确调校,并且不能随意移动,因此后期维护比较麻烦。 立体三维:视角受限制

3D立体成像技术简介

3D立体成像技术简介 3D立体成像技术其实并不是一个新鲜事物。如果从时间上看,3D立体成像 技术早在上个世纪中叶就已经出现,比起现在主流的的液晶、等离子这些平板 显示技术,历史更加悠久。 那么现在的3D电视,到底使用了哪些方式来实现所谓的“全高清无闪烁”的立体影像呢? 色差式3D 历史悠久缺点最多 首先我们看看最早出现的也是最容易实现的一种3D立体成像技术:色差式 3D成像技术。 从技术层面上看色差式3D立体成像是比较简单的一种方法,这种3D成像 只需要通过一副简单的红蓝(或者红绿)眼镜就可实现,硬件成本不过几元钱。显示设备方面也无需额外的升级,现有的任何显示设备都可以直接显示。 色差式3D立体成像技术的原理是将两张不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中,如果不戴眼镜,我们只能看到色彩重合的模 糊图像。但是戴上眼镜后,左右眼不同颜色的镜片分别过滤了对应的色彩,只 有红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片,最终两只眼睛看到的不同影像 在人脑中重叠产生了立体效果。 色差式3D立体成像原理简单,能达到的3D景深效果也还算不错。不过由 于采用的色度分离方式会给观看者带来比较严重的视觉障碍,舒适感始终不能 让人满意,同时画面的色彩还原效果也一直在较低的水准徘徊,这就导致了它 很难成为3D立体显示技术中的主流。 偏光式3D 影院主流家庭不易实现 在3D电视大量出现之前,3D影院其实已经进入我们的生活很长一段时间。而在3D影院之中最为常见的,就是偏光式3D技术。 偏光式3D技术主要利用偏振光分离技术实现3D立体成像。观看者通过佩 戴偏振眼镜,左右眼镜片就分别过滤掉不同偏振方向的光线,从而实现了左右 眼画面的分离。 影院方面在具体实施的时候主要有两种方式:双机3D和单机3D。双机3D 多用在IMAX 3D影院中,通过使用两台投影机,分别透射偏振方向不一样的左 右眼画面。单机3D相对简单,主要通过但抬头迎和快速切换的偏振器来分别高速切换左右眼画面,最终再通过偏振眼镜进行左右眼画面的分离。

基于双眼视觉的立体显示技术概述

基于双眼视觉的立体显示技术概述 摘要:战场环境是一切军事行动的空间基础,战场环境仿真是目前军事作战模拟领域研究的热点。本文讨论了用于实现战场环境感知仿真的基于双眼视觉的立体显示技术。 运用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真)实现战场环境仿真,其目的就是构成多维的、可感知的、可度量的、逼真的虚拟战场环境,借此提高参训人员对战场环境的认知效率。对于大多数应用而言,营造立体视觉效果是实现“沉浸”的关键,即根据人类的双目立体视觉原理,借助于一定的设备,使观察者在生理水平上对被观察的场景产生强烈的立体感。由于在虚拟现实系统中,场景是由计算机生成的(非实地拍摄),为了达到立体效果,就需要对图像的生成、显示与观察各环节进行适人化的处理,因此该技术也被成为“人造立体视觉技术”。 一立体视觉基本原理 透视效果是观看三维世界时的基本规律,是画面产生立体感的基本要求。 人眼在看真实的圆柱体和看屏幕上显示的圆柱体时,视差角有明显的不同,看屏幕时的视差角实际上和看平板玻璃时是一样的,因此不管屏幕上显示的内容如何变化,立体感始终是一个平面,这也是普通显示器无法实现立体显示的原因。既然如此,首先想到的解决办法自然就是把显示器做成圆柱体形状,这样当然可以完美的显示圆柱体,不过这样的显示器不管显示什么内容时都会机械的制造出中间近、两边远的效果。 那么为了完美显示每一种物体,显示电风扇时就得用电风扇形的显示器,显示飞机又要用飞机形状的显示器,如果要显示宇宙该用什么形状的显示器呢?显

然,这样就走入了一条死胡同,因此必须找到其它的方法。 设法分别向两眼输送两个拍摄角度略有不同的画面,给左眼的画面只让左眼看到,给右眼的只让右眼看到,那么如同前面提到的立体眼镜,调节两幅画面之间的细微差距就相当于调节视差角。 既然可以人为的控制视差角,我们就可以在显示圆柱体时调节视差角产生圆柱体的立体感,显示电风扇、飞机时产生电风扇和飞机的立体感,显示宇宙时产生宇宙中每个星球的立体感等等。按照这个方法不就可以实现完美的立体显示了吗?事实上,当今主流的4种立体显示技术都是基于这个原理的。 实现基于双眼视觉的立体显示需要经过两大步骤,首先,要准备好两套分别供左眼和右眼观看的画面。目前,这种画面的来源有三种途径: 一、双机拍摄。拍摄电影或图片时将两台照像机或摄像机并排放置,两机间的角度和距离都模拟人的双眼。 二、从3D场景中提取。由于3D场景本来就被设计用来可供任何角度观看,所以从中提取两套画面自然不难,提取的两套画面相互间的角度要模拟人的双眼。 三、用软件智能模拟。这是利用计算机根据原始画面重新生成两套画面,可用于将现有的普通视频和图片转换为立体显示的片源,但效果略差。 片源准备好以后,第二个步骤就是将它们输送给双眼,并且要点是给左眼观看的画面只能让左眼看到。在输送时其实并不需要刻意的调节两套画面的差距,只要能将上述途径获得的片源按要求输送给双眼,那么人眼就会自动产生与画面对应的立体感了。为了实现这一步,各种立体显示技术采用了不同的方式,4种

立体显示技术

3D立体显示技术 虚拟现实是一种新兴的、极有应用前景的计算机综合性技术。采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境。立体显示是虚拟现实的关键技术之一,它使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体显示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。研究立体成像技术并利用现有的微机平台,结合相应的软硬件系统在平面显示器上显示立体视景。一、立体显示原理 由于人眼有 4 - 6cm的距离,所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图象是有差别的。两幅不同的图象输送到大脑后,我们看到的是有景深的图象。这就是计算机和投影系统的立体成像原理。依据这个原理,结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。 只要符合常规的观察角度,即产生合适的图象偏移,形成立体图象并不困难。从计算机和投影系统角度看,根本问题是图象的显示刷新率问题,即立体带宽指标问题。如果立体带宽足够,任何计算机、显示器和投影机显示立体图象都没有问题。 二、四种立体显示技术 下面就介绍4种技术如何将片源输送给双眼,其中前三种,分色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次是在眼睛端: 1)分色技术: 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼,另一部分只进入右眼。我们眼睛中的感光细胞共有4种,其中数量最多的是感觉亮度的细胞,另外三种用于感知颜色,分别可以感知红、绿、蓝三种波长的光,感知其它颜色是根据这三种颜色推理出来的,因此红、绿、蓝被称为光的三原色。要注意这和美术上讲的红、黄、蓝三原色是不同的,后者是颜料的调和,而前者是光的调和。 显示器就是通过组合这三元色来显示上亿种颜色的,计算机内的图像资料也大多是用三原色的方式储存的。分色技术在第一次过滤时要把左眼画面中的蓝色、绿色去除,右眼画面中的红色去除,再将处理过的这两套画面叠合起来,但

diy一个超酷炫3d全息投影仪原来这么简单

diy一个超酷炫3d全息投影仪原来这么简单 很多朋友都非常喜欢3D的全息投影技术,使用这种技术观看影片等内容时更加立体而且效果十分酷炫。其实3D 全息投影技术在生活中并不难实现,只要你拥有一台智能手机可以制作出超炫的3D效果! 国外一位名为“Mrwhosetheboss”的人发布了一则有趣的视频,其中就记录了他利用生活中常见的物品制造出简单3D 全息投影仪的全过程,不仅制作过程非常简单而且材料也并不难寻找,那么首先就先让我们分步骤来看一下制作过程吧。你所需要准备的材料有:一张坐标方格纸、一张塑质的CD包装壳(或者iPad或iPhone的手机贴膜)、胶带纸或者强力胶、一支笔、一把剪刀、一台智能手机、餐具刀或者一把裁玻璃的刀。 第一步,在方格坐标纸正中间的合适位置画上你的坐标。 第二步,根据画坐标时,预留的定位点画一个好看的等腰梯形。在视频中,梯形尺寸为:上底1cm,下底6cm,高3.5cm。当然,如果你雄心勃勃的话,也完全可以根据自己的喜好来放大2-3倍,但最好也不要太大,只要能配合上手机摄像头

的尺寸就好。 然后,我们需要将画好的等腰梯形剪下来备用。 第三步,拿出你之前准备好的CD壳,将边缘部分都卸下来。从材料的选择上来讲,只要是这种玻璃材质的物品都可以(例如iPad或iPhone的手机贴膜)。 第四步,依照我们在第二步中裁下来的梯形坐标纸块大小,在CD壳上裁下相应的4枚梯形小玻璃板。 第五步,用胶带纸(也可以选择其他透明胶带)将4枚梯形小玻璃板拼接成一个小金字塔的样子,然而粘合到一起。 最后,只要把它放在你的手机屏上,就基本上大功告成了,看看超炫的效果。 整个过程真的非常简单,如果你想要自己动手做起来,也可以按照下面的这个视频制作,然后就关上房间里的灯享受3D 版的奇妙观影体验吧!教你将智能手机变成一个3D全息投影设备(02:21)怎么样,你学会了吗?

三维显示技术介绍

三维显示技术介绍 目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。 其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了,它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉:分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像,从而欺骗大脑,令观察者产生3D的感觉。由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然,它加重了观察者的脑力负担,因此看久了会令人头痛。而全息术则利用的并不是数字化的手段,而是光波的干涉和衍射,它一般只能生成静态的三维光学场景,并且对观察角度还有要求,所以就目前而言,它对于人机交互应用而言还并不适合。 体三维显示则与前三者不同,它是真正能够实现动态效果的3D技术,它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。其中,前者的代表作是Felix3D和Perspecta,而后者的代表作则名为DepthCube。 Felix3D拥有一个很直观的结构框架,它是一个基于螺旋面的旋转结构,如下图所示,一个马达带动一个螺旋面高速旋转,然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上,产生一个彩色亮点,当旋转速度足够快时,螺旋面看上去变得透明了,而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样,成为了一个体象素(空间象素,V oxel),多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面,直到构成一个3D物体,过程很直观,不是么? Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了,它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构,如下图所示,与Felix3D不同,它的旋转结构更简单,就一个由马达带动的直立投影屏,这个屏的旋转频率可高达730rpm,它由很薄的半透明塑料做成。当需要显示一个3D物体时,Perspecta将首先通过软件生成这个物体的198张剖面图(沿Z轴旋转,平均每旋转2°不到截取一张垂直于X-Y平面的纵向剖面),每张剖面分辨率为798×798象素,投影屏平均每旋转2°不到,Perspecta便换一张剖面图投影在屏上,当投影屏高速旋转、多个剖

浅谈三维显示技术

浅谈三维显示技术 摘要:目前许多研究者已经把三维显示系统作为下一代最有潜力的显示系统,并已经提出了许多三维显示技术,三维立体显示技术在未来几年必将掀起了一场3D 视觉革命。当前研究中的三维立体显示器件可以分成三类:戴眼镜式、多视点 裸眼式、真三维显示。当前市场上可以看到的三维显示器件主要是戴眼镜式和 多视点裸眼式,上述两种显示技术的主要问题是长时间观看会产生视觉疲劳。 真三维显示可以消除视觉疲劳,特别是近几年,全息立体显示技术发展迅速, 包括硅基液晶、光折变材料、表面等离子体等技术实现新型的全息立体显示方 式。三维显示技术的已成为当前的研究得热点,其中可以真实得再现出与真实 物体一样的深度和视差信息的全息显示技术,被认为是最理想的三维显示。可 以预见在未来的5至10年以后,具有高临场感、浸入式的三维立体显示技术将 无处不在。本文首先介绍了三维显示技术的背景和发展概况,接着简要介绍了 各种三维显示技术的原理及特点。 我们生活的世界是立体的,我们的眼睛在现实世界中获取的视觉信息,有很多都具有立体的三维信息。当然我们在现实生活中所接触到的大量图像信息中也有很多都是平面视觉信息,例如在报纸、杂志、电视机上看到的图片或者视频图像,这些信息均是对三维实物或场景的二维投影表达,从而失去了诸如:立体视差,移动视差等的心理暗示,没有真正的立体感。今天我们周围出现了越来越多用计算机模拟出来的三维景物。它们主要应用于各种各样三维显示的软硬技术中。这些技术无一例外都必须符合人眼立体感知的机理,提供足够多的三维感知因素使人们能有一种强烈的立体感。现有的一些三维技术,虽然能实现一定的三维显示功能,但长时间观看会有头晕、疲惫的感觉,主要原因在于技术设计上。没有很好地考虑人眼立体感知的工作机理。目前国内外已有不少这方面的研究,但大多分布在认知心理学、计算机科学等几个领域内的零散文献中。真实地再现世界始终是成像技术的重要发展方向。近几年来,由于计算机性能和处理能力的大大提高,计算机图形图像技术也得到了快速的发展,进而出现了各种各样的三维图像,并且在三维显示方法和系统实现方面也做了不少研究。 按基本工作原理是否为双目视差将三维立体显示分为两大类。基于双目视差原理的三维立体显示主要有眼镜立体显示和光栅式自由立体显示,这类三维立体显示的技术相对成熟并有相应产品;非基于双目视差原理的三维立体显示主要有全息立体显示、集成成像立体显示和体显示等,这类三维立体显示的技术较不成熟,大多没有相应产品。接下来对这些三维立体显示的器件结构、工作原理以及各自的特性进行阐述。 首先,必须了解什么是视差。视差就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角,叫做这两个点的视差,两点之间的距离称作基线。只要知道视差角度和基线长度,就可以计算出目标和观测者之间的距离。 基于戴眼镜的三维立体显示技术的原理如下:此种三维立体显示是在观看者双眼前各放置一个显示屏, 观看者的左右眼只能分别观看到显示在对应屏 上的左右视差图,从而提供给观看者一种沉浸于虚拟世界的沉浸感。这种立体显示存在单用户性、显示屏分辨率低、及易给眼睛带来不适感等固有缺点。

360全息投影系统方案

360度全息投影系统方案总部: Tel:

目录 一.概述 (3) 二.特点 (4) 三.三维全息影像的优越性 (5) 四.环境要求 (6) 五.原理 (6) 六.拓扑图 (7) 七.应用领域 (8) 八.软硬件配置方案(以四个锥面为例) (10) 总部: Tel:

一.概述 360度全息投影系统简称360全息,也称360度全息成像、三维全息影像、全息三维成像。360全息是由透明材料(玻璃或者透明有机板)制成的四面锥体,通过四个视频源在锥体上边或者下边投射到锥体中的特殊棱镜上,根据光学原理,汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。 360度全息投影系统主要是由柜体,分光镜面,成像锥体,图像投影和图像处理器五部分组成,对产品进行实拍和构建三维模型,再用电脑数字处理制作成360度旋转动画,通过图像投影设备将动画投射到分光镜面上,再折射到四个面的成像锥体上边,形式360度立体成像,参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任何偏光眼镜,在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效,给人以视觉上的强烈冲击,是一种科技含量高,新颖性强,广受大中型展馆欢迎的多媒体展项。 总部: Tel:

二.特点 360全息特点: 1.柜体时尚美观,有科技感。顶端四面透明,真正的空间成像色彩鲜艳,对比度,清晰度高; 具有空间感,透视感。 总部: Tel:

2.参观者可以360度参观产品,不需要佩戴任何偏光眼镜,可以尽情观看3D幻影立体显示特效。 3.可以结合实际物体,形式空中幻象,实现影像与实物结合,增强产品广告宣传效果。 4.占用空间比较小,可以根据要求定制。 5.灵活性比较强,通常是4个面,也可以做3个面或者2个面。 三.三维全息影像的优越性 1.尺寸灵活——360全息系统硬件设备分为成像区与工作区两部分,成像尺寸由1.2M至12M,可根据不同 的应用需求进行尺寸选择。 2.安装便捷——360全息系统能根据现有的建筑或安装位置空间来修改硬件的体系和结构,有利于在各种 建筑和城市空间里永久安装。 3.内容多样——360全息系统可根据需求随时更换数字内容。 总部: Tel:

三维超声成像的新技术及其临床应用

【摘要】随着医学影像技术的发展,超声成像已经成为临床上应用最广泛的医学成像模式之一。近年来,随着电子技术、计算机技术的发展,超声成像设备在成像方法和技术等层面上不断得到改进,临床诊断能力也得到进一步提高。本文主要介绍三维超声成像的新技术及其临床应用。 【关键词】超声成像;临床应用 【中图分类号】r 445.1 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484(2012)12-0440-02 随着社会科学技术的进步与人们生活水平的提高,医学影像学作为医生诊断和治疗重要手段已成为医学技术中发展最快的领域之一,它使得临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率更高。而超声成像技术在医学成像领域中以其特有的优势发挥了巨大的作用,在临床上得到了广泛的应用。20世纪40年代初就已探索利用超声检查人体,50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像,70年代初又发展了实时超声技术,可观察心脏及胎儿活动。三维超声成像技术与传统二维超声成像相比,具有明显的优势:首先三维超声成像技术能直接显示脏器的三维解剖结构;其次还可对三维成像的结果进行重新断层分层,能从传统成像方式无法实现的角度进行观察;再有还可对生理参数进行精确测量,对病变位置精确定位。因此,近几年来三维超声成像已经成为医学成像领域备受关注的方面。 1 三维超声的成像技术 可靠的数据提取是得到精确三维超声图像的前提。采用二维面阵超声探头,使超声束在三维扫查空间中进行摆动,即可直接得到三维体数据。但二维面阵换能器的制作工艺限制了阵元数,使得三维图像的分辨率受到了一定的限制。目前已有使用二维阵列的超声成像系统面世。目前三维超声数据的提取仍广泛采用一维阵列探头。用一维阵列探头提取三维超声数据,需要外加定位装置,如目前临床广泛采用的一体化探头。该探头是将一个一维超声探头和摆动机构封装在一起,操作者只要将该探头放在被探查部位,系统就能自动采集三维数据。还有一种新型探头专门用于解决定位问题。该探头有三个阵列,中间的主阵列用于超声成像,与主阵列垂直的两个侧阵列用于提取定位图像。由于探头移动的连续性,所以定位图像两两重叠部分很大,可以通过两侧的定位图像确定两次采样间的位移、旋转,从而确定图像的空间位置。此外,还有一些文献提供了通过相邻图像的相关和图像的斑点噪声统计规律来确定探头侧向位移的方法。 2 三维超声的临床应用 2.1 三维超声在空腔脏器中的应用 2.1.1 胃、肠道疾病嘱受检者适量饮水或灌肠后可建立良好的透声窗。清楚显示胃肠道隆起性病变与溃疡的大小、深度、边缘形态,观察恶性肿瘤的浸润深度、范围及与邻近组织、血管的立体位置关系,进行术前tnm分期,对协助临床制定相应的治疗方案,具有重要意义。3d-cde对溃疡出血和胃底静脉曲张的诊断,也可提供较大的帮助。 2.1.2 膀胱疾病膀胱充盈后可形成极佳的透声窗,三维超声与二维超声一样清晰显示病变的形态、大小、数目、内部回声,同时三维超声还能显示病变的整体、表面形态及肿瘤对膀胱壁的浸润情况,从而提高了其诊断的准确性,并有助于肿瘤术前方案的抉择。对慢性膀胱炎症、憩室、结石、凝血块等膀胱疾病的诊断,也显示出优越性。 2.2 在实质性脏器中的应用 肝脏疾病肝囊肿与肝脓肿二维超声诊断准确性较高,而肝癌与肝内其它性质占位性病变相互间的鉴别有时较为困难。三维超声可从不同方位观察肝表面和边缘轮廓,肿三维超声成像在临床上有广泛的应用前景。可用于精确测量和定位在产科临床上,三维超声成像可用于鉴别早期胎儿是否存在畸形以及检查各个孕期胎儿的生长发育情况;在心血管疾病诊断中,可用于多种心脏疾病以及血管内疾病的检查。随着实时三维超声成像(一般要求帧频必须大

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