付星 1,2,*†石子健 1,2†常河彬 3柳强 1,2闫兴鹏 3,**
作者单位
摘要
1 清华大学精密仪器系,激光与光子技术研究所,北京 100084
2 时空信息精密感知技术全国重点实验室,北京 100084
3 陆军装甲兵学院信息通信系,北京 100072
全息体视图可利用光学打印、计算机生成方法获得,具有制作简单、视觉效果真实等特点,有望应用在大幅面全息显示、增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等领域中。介绍全息体视图光学打印技术的写入方法的发展和打印装置的更新,以及计算全息体视图中计算方法的迭代和计算速度的提升,讨论了当前面临的挑战,并对全息体视图的未来发展进行了展望。
三维显示 全息体视图 打印技术 计算方法 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211006
作者单位
摘要
陆军装甲兵学院 信息通信系,北京 100072
在大幅面集成成像显示系统中,宏透镜阵列位置误差会严重影响成像质量。宏透镜阵列位置误差可以分为轴向位置误差和横向位置误差,理想情况下汇聚于重构点的像素在位置误差作用下将不再汇聚,这些像素将在其他点处成像。本文利用重构点到这些点的距离的平均值和方差对位置误差的大小进行了度量,并讨论了宏透镜阵列轴向位置和横向位置的测量方法,给出了宏透镜阵列轴向位置误差和横向位置误差的校正方法,从而缓解了宏透镜阵列位置误差对成像质量的影响,提高了显示效果。
三维显示 集成成像 宏透镜阵列 误差校正 three-dimensional display integral imaging macro lens array error correction 
液晶与显示
2022, 37(5): 581
作者单位
摘要
陆军装甲兵学院信息通信系,北京 100072
为了较好地实现全息体视图虚实场景融合的立体显示,分析了虚实场景之间存在的遮挡关系,提出一种基于实例分割与深度值判定的图像编码方法。理论分析表明,场景间的遮挡来源于特定视角下物点的不同深度信息,相机采样时只能保留近处物点的强度信息。求解采样图像的深度图,利用深度值判定的方法可以实现场景的有效融合。为进一步降低深度值求解不精确的影响,利用Mask R-CNN实例分割算法对真实场景的采样图像进行分层处理,并赋予各层伪深度值,再采用深度值判定方法实现虚实场景之间有遮挡关系的融合编码。采用基于有效视角图像分割与重组(EPISM)的方法进行全息打印光学实验,结果表明,所提出的图像编码方法可以有效实现虚实场景融合的立体显示。
全息 全息体视图 虚实融合 图像编码 三维显示 
中国激光
2022, 49(4): 0409002
作者单位
摘要
陆军装甲兵学院信息通信系,北京 100072
合成全息体视图技术是三维显示领域的研究热点,被广泛应用于**、经济等各个行业。基于国内外合成全息体视图技术的发展现状,综述了该技术的基本写入方法、像质提升方法以及性能改善方法。介绍了基本写入方法的发展历程及研究现状,归纳了其实现方法,并对现阶段几种主要方法的综合性能进行了简要评价。围绕合成全息体视图技术的成像质量与综合性能两个方面,总结了近年来改进合成全息体视图技术的较新进展,最后得出结论并进行了展望。
全息 合成全息体视图 三维显示 研究现状 
激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0200002
作者单位
摘要
1 陆军装甲兵学院信息通信系, 北京 100072
2 中国人民解放军75773部队, 广东 珠海 519000
为了提高由有效视角图像切片嵌合(EPISM)方法获得的全息体视图再现像的质量,分析传统EPISM方法生成合成视差图像过程中的拼接错误,提出多参考面的EPISM方法。理论分析表明三维物体与算法参考面或者光轴重合部分的合成视差图像不存在误差,距离算法参考面或者光轴越远,合成视差图像的误差越大。减小采样相机的间隔可以在一定程度上减小误差。为了进一步改善EPISM方法,将传统EPISM方法的单个算法参考面拓展成多个,对生成的多组合成视差图像进行重新组合,最终得到更小误差的合成视差图像。仿真和光学实验结果表明,使用多参考面的EPISM方法可以有效提高全息体视图的成像质量。
全息 全息体视图 三维成像 全息打印 立体显示 
中国激光
2020, 47(9): 0909001
韩超 1蒋晓瑜 1,*樊帆 1,2王晨卿 1[ ... ]闫兴鹏 1
作者单位
摘要
1 中国人民解放军陆军装甲兵学院信息通信系, 北京 100072
2 中国人民解放军陆军研究院建设与发展研究所, 北京 100012
全息体视图技术是全息显示技术的研究热点,简要介绍了一种有效视角图像切片嵌合(EPISM)的单步全息体视图打印方法,通过单步打印可以获得凸出于全息干板的再现像,实现传统两步法的打印效果。为了实现白光再现,提高EPISM方法的实用性,分析了参考光光强对再现像亮度的影响,以及场景深度对再现像质量的影响。给出了白光再现的条件,并实现了EPISM方法全息体视图的白光再现。
全息 全息体视图 白光再现 光强比 
激光与光电子学进展
2020, 57(12): 120901
樊帆 1,2闫兴鹏 1李沛 3张腾 1[ ... ]蒋晓瑜 1,*
作者单位
摘要
1 中国人民解放军陆军装甲兵学院信息通信系, 北京 100072
2 中国人民解放军陆军研究院建设与发展研究所, 北京 100012
3 深圳清华研究院, 广东 深圳 518057
基于全息单元的有效视角图像切片嵌合法是一种对两步法进行模拟的全息体视图打印方法,这种方法可以利用少量的采样图像生成具有高质量再现像的全息体视图。但由于此方法要建立精确的全息单元对应关系来获取有效视角图像切片,因此只有在满足一定位置约束条件的情形下才能使用。为解决这一问题,提出了一种针对一般情形的全息单元有效视角图像切片嵌合法,用于全息体视图打印。所提方法利用全息单元的近似对应替代全息单元的精确对应,以获取有效视角图像切片,使其适用于一般情形。经光学实验验证,所提方法同样可以利用少量的采样图像生成具有高质量再现像的全息体视图,与有效视角切片嵌合法进行比较,虽然有效视角图像切片获取的方式不同,但两种方法获得的全息体视图再现像的质量相当,而所提方法的打印效率更高,且可以对“像素对应”全息体视图进行改进。
全息 全息体视图 全息单元 
中国激光
2019, 46(12): 1209001
作者单位
摘要
陆军装甲兵学院 信息通信系, 北京 100072
为提高计算生成集成成像实时交互显示性能和灵活性, 构建与集成成像再现系统结构一致的集成光场视见模型, 通过该模型为单元图像阵列中每个像素生成一条逆向追踪的光线, 使用光线追踪技术并行渲染光线为单元图像阵列像素着色.实验结果表明, 顶点数为565 880的点云模型、面数为977 308的含纹理网格模型在透镜数为22×13、视点数为175×175的4 K显示系统上显示帧率40 fps以上, 并实现了缩放、移动、旋转、显示微调等交互功能.该方法摆脱了虚拟相机模型, 降低了算法复杂度, 利于实现实时交互, 能够应用于基于不同分布形式透镜阵列的集成成像显示系统.
集成成像 计算生成集成成像 单元图像阵列 集成光场渲染 光线追踪 光场 Integral imaging Computergenerated integral imaging Elemental image array Integral light field rendering Ray tracing Light field 
光子学报
2019, 48(9): 0911002
作者单位
摘要
陆军装甲兵学院信息通信系, 北京 100072
将适用于三维场景信息非对称采集和显示的赝像-正像转换(POC)算法应用于全息体视图打印,得到了采样平面与全息图平面的距离、采样间隔与全息单元尺寸比例不同时,采样图像和合成视差图像之间的像素匹配关系。分析了曝光光学系统参数和POC算法参数对体视图再现像视场角的影响,得到了场景深度和视场角之间的制约关系。实验通过在不同场景深度下三维物体的再现,验证了POC算法对全息体视图打印的适用性以及场景深度和视场角之间制约关系的正确性。实验结果表明,当场景深度较小时,再现像重影导致分辨率降低,并从理论上分析了全息体视图重影现象产生的原因。像素级精确的视差图像避免了数据误差对体视图再现质量的影响,对提高再现像分辨率有积极意义。
全息 全息体视图 赝像-正像转换 场景深度 视场角 
中国激光
2019, 46(9): 0909001
蒋晓瑜 1,*樊帆 1,2闫兴鹏 1张腾 1[ ... ]于海洋 1
作者单位
摘要
1 中国人民解放军陆军装甲兵学院信息通信系, 北京 100072
2 中国人民解放军陆军研究院建设与发展研究所, 北京 100012
全息体视图技术是一种成熟的裸眼三维显示技术,很多基于全息体视图技术的产品已经成功地实现了商业化并带来较好的视觉体验。但在实际应用中,全息体视图技术仍存在着再现像的视角无法满足观察需要、打印高质量的全息图所需采样图像过多、光学实验结果缺少模拟结果与其对照等问题。很多国内外研究小组对这些问题进行了深入研究。在此介绍了应用最广泛的两种全息技术,并综述了近年来在扩大全息体视图视场角、减少全息体视图所需要的采样数量以及全息体视图的数值重构等方面的研究进展。
全息 体视图 打印技术 
激光与光电子学进展
2019, 56(15): 150002

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