无串扰的针孔式积分成像显示器

提出了一种通过交替排列基本图像和非显示区域来解决针孔式积分成像显示器串扰问题的方法。实验表明新系统的水平垂直视场角与常规方法相同，视场外区域仍能正确呈现三维图像的深度和相对位置。

赵白川|李诺|郭睿|范军

成都航空职业技术学院电子工程学院，中国成都，610100

摘要

针孔型积分成像显示器在成本方面具有优势，但存在串扰问题。我们通过在元素图像阵列中引入非显示区域，提出了一种无串扰的针孔型积分成像显示器。元素图像和非显示区域交替排列。所有元素图像的光线被整合到一个主观看区域内，从而形成一个完整的三维（3D）图像。同时，相邻元素图像的光线被阻止进入其他图像的观看范围。实验结果验证了该系统的水平和垂直观看角度与传统系统相同。在水平和垂直观看角度之外，不完整的3D图像的深度和相对位置能够正确显示，且没有串扰现象。

章节摘录

引言

显示技术不断进步，旨在呈现与现实世界高度相似的生动图像。三维（3D）显示器是显示技术领域的一个重要里程碑[1]。随着3D显示器研究的深入，已经开发出了多种无需眼镜的显示技术，包括自动立体显示、积分成像显示、体积显示和全息显示[2]、[3]、[4]、[5]、[6]。与其他立体显示方法相比，积分成像显示

结构与原理

在传统的针孔型积分成像系统中，元素图像紧密排列在元素图像阵列（EIA）上。如图1所示，从元素图像发出的光线会穿过它们各自对应的针孔以及相邻的针孔。对于任何一个给定的针孔，来自其对应元素图像的光线被称为成像光线，而来自其他元素图像的光线则被称为串扰光线。串扰光线的路径用红线标示。

实验与结果

我们在3ds Max中构建了一个3D场景‘SC’。图3(a)显示了由虚拟相机阵列捕捉到的传统EIA，而图3(b)展示了通过将串扰像素标记为非显示像素而生成的改进型EIA。

我们开发了一个实验装置来验证所提出方法的有效性，如图4所示。EIA和针孔阵列使用DX4600II打印机打印在透明薄膜上。这两张打印好的薄膜被贴在一个

结论

我们提出了一种无串扰的针孔型积分成像显示器。元素图像和非显示区域在EIA上交替排列。来自元素图像的光线能够穿过它们对应的针孔，而来自相邻元素图像的光线则被阻止进入观看范围。实验结果表明，所提出的针孔型积分成像显示器的水平和垂直观看角度与传统系统相同。

作者贡献声明

赵白川：撰写初稿、可视化处理、软件开发、方法论设计、形式分析。郭睿：验证结果、方法论完善。李诺：撰写内容、审阅与编辑、概念构思。范军：撰写内容、审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本项工作得到了成都航空职业技术学院的支持，资助编号为ZZX0623060。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。