Исследование и разработка методов построения растрового стереоскопического монитора на основе матричного дисплея

• Автор: Мухин, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

1. Воспроизведение многоракурсного телевизионного изображения растровым способом
1.1. Предварительные замечания
1.2. Принцип построения многоракурсных телевизионных систем
1.2.1. Получение многоракурсного телевизионного изображения
I )
1.2.2. Способы воспроизведения многоракурсных телевизионных изображений
1.3. Основные особенности растрового способа воспроизведения стереотелевизионных изображений
1.3.1. Исследование требований к устройству, формирующему кодированное изображение
1.3.2. Требования к параметрам растра для применения с матричными устройствами воспроизведения
1.3.2.1. Основные свойства оптического растра
1.3.2.2. Требования к модели расчета параметров оптического растра
1.4. Применение матричного дисплея для воспроизведения многоракурсного изображения растровым способом
1.4.1. Применимость матричных дисплеев различных видов
1.4.1.1. Влияние типа матрицы ЖК-дисплея на качество цветопередачи многоракурсного изображения
1.4.1.2. Разделение цветовых составляющих
многоракурсного изображения при использовании матричных дисплеев без чередования цвета пикселей
по вертикали
1.4.2. Формирование кодированного изображения матричным экраном
1.4.2.1. Формирование сигнала кодированного изображения
из сигналов изображений отдельных ракурсов
1.4.2.2. Предварительная пространственная фильтрация телевизионного изображения
1.5. Постановка задачи исследования
2. Разработка модели расчета параметров линзового растра и
исследование их влияния на качество многоракурсного изображения

2.1. Предварительные замечания
2.2. Критерии качества многоракурсного изображения
2.2.1. Коэффициент сепарации
2.2.2. Виды сепарационных функций
2.3. Разработка методики расчета параметров линзового растра
2.3.1. Определение исходных и искомых данных
2.3.2. Требования к модели расчета
2.3.3. Разработка концепции расчета
2.3.4. Расчет траектории луча
2.4. Разработка программы, как инструмента для расчета параметров растра и анализа качества изображения
2.5. Точный расчет параметров линзового растра
2.6. Исследование качества изображения, формируемого многоракурсным монитором
2.6.1. Оценка качества изображения при смещении наблюдателя в пространстве
2.6.2. Оценка качества изображения по полю экрана
2.7. Требования к параметрам линзового растра
2.7.1. Расчет допусков на параметры линзового растра
2.7.2. Оценка качества изображения при наихудшей комбинации параметров растра
2.7.3. Применение растра с нерегулярной структурой линз
Выводы
3. Исследование влияния параметров матричного дисплея на
качество многоракурсного изображения
3.1. Предварительные замечания
3.2. Виды матричных дисплеев
3.3. Влияние типа матрицы ЖКД на качество многоракурсного изображения
3.3.1. Типы матриц для использования совместно с линзовым растром
3.3.2. Исследование возможности использования матриц типа «ТЪНТчкп»
3.3.2.1. Исследование диаграмм направленности яркости
ячеек матриц «ТИ+Шш»

3.3.2.2. Оценка изменения контраста и искажения цветопередачи при увеличении угла обзора
3.3.2.3. Определение координат тестовых и опорных цветов
для оценки искажений цветопередачи
3.4. Влияние структуры субпикселй ЖКМ на параметры линзового растра
3.4.1. Особенности существующих структур субпикселей ЖКМ
3.4.2. Выбор шага и наклона линз растра
3.5. Предварительная обработка исходных изображений ракурсов
3.5.1. Выбор алгоритма дискретизации
3.5.2. Цифровая фильтрация изображений ракурсов
3.5.2.1. Назначение фильтрации
3.5.2.2. Выбор профиля антиэлайзингового фильтра
3.5.2.3. Формирование двумерной функции фильтра для различных вариантов построение стереоскопических дисплеев
Выводы
4. Вопросы практической реализации автостереоскопического
монитора
4.1. Постановка задачи
4.2. Экспериментальная оценка сепарационных свойств линзового растра
4.2.1. Описание экспериментальной установки
4.2.2. Методика статистического эксперимента
4.2.2.1. Выбор условий наблюдения
4.2.2.2. Выбор тестовых изображений
4.2.2.3. Выбор способа выражения мнения о качестве
4.2.2.4. Определение минимального числа эксперто-наблюдений
4.2.2. Результаты эксперимента
4.3. Экспериментальное определение профиля антиэлайзингового фильтра
4.3.1. Выбор тестовых изображений
4.3.2. Определение пределов изменения параметров фильтров
4.3.3. Методика проведения эксперимента

Ьк элементы изображений, соответственно, левого и правого ракурсов, должны воспроизводиться матричным дисплеем не одновременно, а по очереди. Во-вторых, исходные изображения обоих ракурсов должны иметь одинаковую яркость.
Коэффициент сепарации характеризует степень разделения в пространстве световых потоков от столбцов (субпикселей) матричного дисплея, формирующих изображения различных ракурсов. Так, при Кй= 1 наблюдатель видит правым глазом исключительно «правый» кадр, а левым — «левый». При Кс = 0,5 яркости «правого» и «левого» кадров одинаковы для обоих глаз, то есть разделение кадров отсутствует. Случай, когда Ксе[0; 0,5) говорит о том, что наблюдатель находится в инверсной зоне. Достоинством приведенного выше определения коэффициента сепарации (2.1) является отсутствие необходимости оперировать громоздкими числами при максимальной сепарации.
Необходимо отметить, что в случаях, когда коэффициент сепарации приближается к значению1 1 (0,5), говорят о «хорошей» («плохой») или «высокой» («низкой») сепарации. При этом слово «сепарация» применяется как синоним слова «разделение».
2.2.2. Виды сепарационных функций
Коэффициент сепарации, как правило, имеет различные значения для разных областей растрового экрана (при наблюдении из одной точки). Кроме того, среднее значение коэффициента сепарации по полю экрана изменяется при изменении положения наблюдения. Другими словами, коэффициент сепарации является функцией координат положения глаза наблюдателя и координат наблюдаемой на экране области. Эту зависимость удобно представить в виде двух функций:
а) сепарации по полю экрана;
б) сепарации в пределах плоскости наблюдения.
Функцией сепарации по полю экрана назовем зависимость коэффициента