©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期年月电子学报阴三维立体成像及其应用‘侧丁明跃杨丽霞华中理工大学,武汉杆提要本文首先介绍了三种传统的主要三维立体成像方法,即透镜板三维成像方法,投影式三维显示和全息照相术其次,重点对于采用计算机产生三维立体景象的方法进行了综述其中包括人们近年来研究较多的自动立体成像技术等最后给出了三维立体成像技术在航空航天、工业、教育、医学、军事等领域的应用实例,并预测了三维立体成像技术今后的主要发展方向关镇词三维显示,自动立体成像技术,人机接口详,,一咪闭阅,,,,,以,,一一、引言多年以来,再现自然界的三维立体景象一直是人们梦寐以求的事情画家力求从二维的绘画中引起三维的响应一代又一代的科学家则应用更高的技术在进行着同样的事业画家一般是用透视、阴影和色调来表现物体的远近,让人们产生一种强烈的立体效果,从而具有身临其境的感受而科学家们则是通过模拟和再现人眼视网膜上所观察到的二维图像以及通过它们的融合来产生立体像三维立体成像技术就是研究如何获取、产生、传输一个空间的形象从严格意义上讲,三维成像与立体成像是有区别的三维成像观察者向右移动时,空间也就逐渐显示出它的右边,而当他移向左边时就显示出它的左边而立体成像则主要是利用已经产生的图片或图像来获得具有立体感的景象因此一般来说立体成像只能获得一种角度的空间象本文所研究的三维立体成像包括这两种不同的形式本文第二节简单介绍了三种主要的传统三维成像技术,即透镜板三维成像,投影式三维显示和全息照相术的原理、特点和存在的主要问题第三节重点对于计算机三维成像技术进行了讨论首先介绍了产生深度感的主要暗示和双眼三维立体显示技术,最后对于目前研究较多的自动三维立体显示技术进行了综述第四节简要介绍了三维立体成像技术的主要应用第五节给出了我们对于未来三维成像技术主要发展方向的预测和本文的结论年月收到,年月修改定稿壮以罗,段,©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期丁明跃等三维立体成像及其应用二、传统的三维成像技术〔‘〕在本世纪初期人们已想到可从自由方向来观察三维象的可能性照像术、透镜材料以及光学的发展产生了许许多多的三维成像方法,其中最有代表性的就是透镜板三维成像,投影式三维显示和全息照相术透镜板三维成像透镜板三维成像从广义上讲包括集成照像术和柱镜板三维成像技术集成照像术是在一单独的平坦照像胶片上记录全部空间像的一种方法在成像过程中,通过细密的蝇眼透镜板作为方向选择,记录下每一点从各个方向所看到像的亮度,就得到了一张集成照片,将这种照片显影,如有必要就把它由负像变成正像,把正像放在原先的位置上,并从后面照射它,那么我们就可以看到物体的三维空间像为了解决蝇眼透镜板制作的困难,人们又对于集成照像术进行简化,于是就产生了所谓的柱镜板三维成像系统有两个明显的缺点由于最佳观察位置与放映机位置一致,所以必须要用一半透式反光镜来观看投影像需用的放映机太多全息照相术全息照相术不是用透镜板而是用一数目庞大的衍射光栅作为干涉条纹记录在平坦的记录材料上在再现过程中,衍射光栅受单色光的照明,它们就把照明光线衍射成与原来由物体记录得到的波面相似的波面采用全息照像术能够通过调节给出满意的三维感,并且全息照片上沾上的尘埃也不会损坏像上的点,而仅仅是使像的质量略有下降但是它也存在一些缺点,例如再现过程中效率不高、高分辨力材料价格昂贵等放映机蝇眼透镜屏左眼像右眼右眼像,,一一一胜一户卜二,一代人一一二,,一,爆乏卜宝乏三芝愁共三一三卜三二‘遥吕轰乌晰左眼图采用常规方向选择屏及半透反光镜的投影式三维显示三、计算机成像技术图柱镜板三维成像技术柱镜板三维成像的原理如图如果把从各个方向所看到的像在后表面印成细线条,则右眼和左眼将看到两个不同的像从而获得深度感投影式三维显示透镜板所形成的图片可使观察者从任意方向看到满意的三维像然而有两个技术上的缺点限制了它在未来三维成像中的应用其一大型的图片的配准和再现很困...
