集成成像真实立体显示技术是目前裸眼立体显示技术研究的一个重要分支,目前市场上广泛应用的立体显示技术应用大多基于双目视差原理,需要佩戴立体眼镜或头显设备才能观看到立体效果。而集成成像显示系统无需佩戴任何辅助设备,仅凭裸眼就可以看到立体图像,因此具有良好的发展前景。集成成像包括一维集成成像系统和二维集成成像系统。二维集成成像系统由于在水平和垂直方向均可提供连续的视差成为了目前主要的研究方向。目前二维集成成像面临的问题主要包括:1.直接拍摄立体元图像阵列需要摆放大量的摄像机阵列,渲染耗时长易出错。2.采用由子图像阵列映射求得立体元图像阵列的方法可以实现稀疏采集,但是采用水平拍摄法会产生视差,需要提高视差计算的准确度。与此同时,若采用会聚拍摄法,虽然不存在视差,但由于摄像机是倾斜摆放的,经透视变换后会产生梯形失真,需要校正。二维集成成像显示系统主要包括采集和显示两个阶段。(1)采集阶段:传统的采集方法需要放置大量的摄像机阵列来拍摄目标物体,这种方法受摄像机和拍摄环境影响较大,成本较高,难以实现。3DSMAX是三维动画渲染和制作软件,可以用于模拟集成成像采集阶段的目标物体,摄像机阵列以及渲染输出拍摄的图片,是目前常用的虚拟采集方法。随着虚拟摄像机的数量不断增加,3DS MAX渲染的难度也不断增大,渲染时间长易出错。为了达到仅通过少量的摄像机就能拍摄出大量摄像机的效果,即实现稀疏采集的集成成像系统。采用获取子图像阵列,后根据子图像阵列和立体元图像阵列之间的映射关系,通过MATLAB编程求取立体元图像阵列的方法。在得到图像阵列后,需要求取每两幅左右相邻摄像机拍摄图像之间的视差值以及每两幅上下相邻摄像机拍摄图像的视差值,用固定大小的矩形窗根据视差值在图像上平移并截取得到子图像阵列。求取视差的过程存在误差,可以通过算法提高视差计算的精确度。将人脸识别研究中常用的积分投影法和车牌识别中常用的颜色分割法应用到集成成像采集阶段的视差求取过程中,将会大大提升视差计算的准确度。(2)显示阶段:搭建由手机屏幕和微透镜阵列组合的光学显示系统,将采集阶段得到的立体元图像导入手机。搭建光学显示平台,将手动平移台和滑动导轨组合并放置于光学显示平台上,用来控制摄像机可以精确地上下/左右移动拍摄立体显示效果。本文的主要创新点有:1.通过采用HSV空间颜色分割的方法,分别对不同颜色物体图像求水平方向和垂直方向的积分投影得到视差值后取平均值作为最后的视差值的方法来减小误差并且提高了视差计算的准确度。2.将人脸识别中常用的积分投影法及车牌识别中常用的颜色分割法应用于集成成像求取目标物体位置中,无需知道物体采集阶段的距离等参数仅凭图片中的信息就可以求出视差。3.搭建了基于手机屏幕和微透镜阵列组合的集成成像光学显示平台用于显示立体图像。