固态体积式真三维立体显示器显示体驱动电路设计

固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证。介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点。在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路。在分析60Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象。可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48cm(19in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5ms,实现了快速驱动。满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法。     

固态体积式真三维立体显示效果优化

为了优化固态体积式真三维的立体成像效果,显示出更加逼真的立体图像,对编码图像的灰度级和成像显示体的对比度进行了研究。论文从固态体积式真三维立体显示器成像原理出发,介绍了固态体积式真三维的电路系统、光学投影系统和成像显示体,在分析和研究影响立体显示效果的主要因素后提出了两种改进的方法。一种方法是通过降低图像刷新频率,提高编码图像数据位数,从而提高像素灰度等级,另一种方法是改变液晶光阀的盒厚,以此增强显示体的对比度。在真三维样机上,成功实现了32级灰度,将颜色种类从4 096种提升至32 768种,对比度相比原样机提高了1.2倍,主观感受到更加丰富的图像细节和色彩。优化效果明显,可以显示出细节更加清晰、颜色更加丰富和效果更加真实的三维立体图像。     

真三维立体显示技术研究现状与进展

文章从双目视觉机理角度介绍了立体显示的相关原理,阐述了真三维立体显示的相关概念,同时解释了基于体素的三维显示技术,介绍了国外真三维立体显示技术的最新发展情况,并介绍我实验室自主研发的固态体积式真三维立体显示器的最新研究进展。     

基于FPGA的固态体积式真三维显示系统视频驱动设计

固态体积式真三维显示系统的视频显示核心器件为数字微镜D4100投影系统,文章基于D4100的视频驱动特点及接口要求,以FPGA为核心设计了由DVI的数据接收处理至D4100投影显示系统,包括DVI视频解码、视频输出处理、时序控制以及LVDS发送模块,并实际设计电路板,与D4100联合调试,实现1024×768的图像投影显示。     

固态体积式真三维立体显示器

为了追求更加真实的立体显示效果,实现真正的三维物理空间显示,合肥工业大学研发了第二代固态体积式真三维立体显示器,文章介绍了显示器的整机结构及系统设计,并对显示效果进行了测试。介绍了显示器的各组成部分及作用,主要包括LED光源、方棒积分器、中继系统、全反射棱镜、分色棱镜、三片数字微镜器件、投影镜头、折叠光路、显示体和控制电路等。然后进行了系统设计,包括液晶光阀制作、光源设计和电路模块设计。搭建了样机并测试了整机显示效果,亮度达到123cd/m2,色彩饱和度达到78.43%NTSC色域。显示图像颜色鲜艳,亮度较高,立体感较强。     

一种用于固态体积式真三维显示的片源编码的改进方法

随着固态体积式真三维显示技术的快速发展,人们对该技术显示片源的要求不断提高,本文提出了一种用于固态体积式真三维显示的片源编码的改进方法。该方法对具有景深的虚拟场景提供3种处理模式:模式一,直接对RGB值和深度值进行编码、传输、解码;模式二,将RGB值转换成YUV值,再对YUV值和深度值进行编码、传输、解码;模式三,将RGB值转换成YUV值,对YUV值和深度值进行编码,再将编码后的YUV值转换成RGB值,对RGB值传输、解码。分别对这3种处理模式在工程样机上进行立体显示效果测试和编码效率的对比测试。实验证明:3种模式都能够达到立体显示要求,模式二和模式三生成的立体图像更逼真细致,模式二和模式三的编码效率比模式一的提高了至少3倍。该改进方法使生成的片源更具有灵活性和普适性,对YUV信号进行编码能够更贴合人眼对亮度的敏感度、使立体显示中的颜色信号更加充裕。     

固态体积式真三维显示器高速投影镜头设计

介绍了固态体积式真三维立体显示的原理及组成部分,主要部分包括高速投影镜头和多平面光学元件。分析了其中高速投影镜头所需达到的参数要求,即过投影镜头中心光线的最大张角不超过14.5°。采用与照相物镜类似的方法设计该镜头,选用具有较大相对孔径的双高斯物镜作为基本类型,确定半部系统的参数,根据对称关系得到全系统。最后采用ZEMAX软件设计出适合项目要求的高速投影镜头。像差分析表明,全视场内最大垂轴像差为63.5μm,最大横向色差小于2μm,最大畸变为2.4%。全视场范围内调制传递函数大于0.2的截止频率超过50lp/mm,能满足1024×768的分辨率要求。     

一种真三维显示数据生成的方法

固态体积式真三维显示技术是目前最新的体数据显示技术.针对该技术存在的实时显示问题提出一种真三维显示数据生成的方法.该方法以Visual Studio.NET为平台通过基于OpenGL格式的三维模型为例进行实验,对三维图像数据进行读取、压缩编码以及快速绘制进行了研究.程序已在VC++.NET环境下编译、调试通过,优化代码后,图像显示的刷新速度为24帧/s,在计算机上初步实现了实时显示.     

真三维立体显示技术中体扫描技术的图像引擎研究

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术。在三维立体空间对物体成像,突破了平面显示的禁锢。立体显示技术使用了很多方法,如静态体成像技术和体扫描技术。本文研究了用于显示动态体的体扫描技术的图像引擎的一些特性,使用一个基本的配备了无源发射表面的平移运动的体扫描系统的图像引擎。详细研究了坐标系统的转换,处理图像数据的过程,体素排序等。为真三维立体显示技术的进一步研究提供了必要的理论基础和重要的技术方法。     

基于FPGA的真三维显示器构建

通过介绍已制作的真三维显示器,解释了基于可视体素的显示技术.针对LED真三维显示分辨力较低的问题,采用了数字光投影的真三维显示方案,提出了基于FPGA的多机同步投影方法,实现了较高分辨力的空间可视体素显示.实验证明,该方法可保证真三维显示的实时性,降低系统对机械转台与光学元件的要求,为立体影像的互动提供了可靠的硬件基础...     

体三维模型数据采集技术研究

体三维显示技术是计算机视觉领域最为活跃的研究方向之一,它能够在一个实际的三维空间中对场景进行360度还原。由于涉及大量的数据再现问题,体三维模型的获取较为困难,特别是对真实世界中物体的体三维重建。分析了体三维显示的特点及相关应用,概述了现有的体三维模型数据采集技术,为相关方向的研究提供了参考。     

固态体积式真三维立体显示器的色度学特性

开发了一种真三维显示器样机,由单片DMD、200W UHP光源、RGBRGB 6段4倍速色轮、20层液晶光阀组成的显示体、投影镜头、折叠光路、控制电路等部分组成。对该显示器的色度学特性进行了分析,其色域是NTSC标准的53.8%,色温是5 401K。色轮是影响色域的主要因素之一,选择新的色轮后,色域提升至NTSC标准的69.7%。     

基于LED旋转屏及DLP三维图像源的研究

通过介绍实验室已制作完成的基于LED旋转屏的真三维立体显示方案和基于DLP的自由立体显示方案,解释了自由立体显示的基本原理和分光特点。在原有的显示器基础上,提出了三维图像源制作的思想和方法。为三维图像源制作的进一步研究提供了重要的技术方法。     

计算全息三维显示的数据压缩编码技术

全息三维显示能够重建真实场景的光场,提供全部的深度感,成为真三维显示的最佳解决方案之一。计算全息三维显示只需要知道物光波的数学描述,可以灵活地控制波前,显示出虚拟的三维物体。但是,巨大的数据量和计算量阻碍了计算全息三维显示的实用化。文中提出了计算全息三维显示中多个环节的数据压缩编码技术,包括三维物体的稀疏采样、全息三维视频压缩编码的优选和参数优化、全息图分形压缩算法,有效地压缩了数据量,并利用GPU的并行运算能力实现了全息图的快速计算。     

变焦纳米液晶透镜的体三维立体显示器的初步研究

三维(3D)立体显示技术已成为当今一个引人注目的前沿科技领域。本文提出研制基于电动变焦纳米液晶透镜的3D立体显示器。该变焦透镜具有50Hz的高速响应,以达到无闪烁的显示。梯度折射率纳米聚合物分散液晶透镜通过紫外掩模制作,具有透明性好,响应速度快的优点。采用快速阴极射线管作为二维显示器。该体3D立体显示器是一个全新的3D立体显示方案,该显示器的实验工作正在进行中。