一种3D视觉裸眼显示系统及其应用的制作方法

本发明涉及3d成像技术领域，具体涉及一种3d视觉裸眼显示系统及其应用。

背景技术：

3d视觉成像广泛应用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等领域，其基本原理是让左右眼分别看到具有水平视差的图像，从而模拟了真实环境人眼观看外界画面的情况。裸眼3d图像的合成原理可以分解为3个步骤：①图像获取阶段通过多个摄像机模拟人眼石到不同角度的场景画面，亦称为多视点图像，②多个裸眼相机的画面合成为一幅立体图像并输出在裸眼屏幕上输出显示，③裸眼屏幕上的图像像素被屏幕前方光栅以不同方向投影出去，从而在空间不同位置可石到被还原的不同视点画面，当人的左右眼分别看到了相邻视点的图像就可以感受到裸眼3d效果。

现有的3d视觉显示方案表现裸眼效果能力有限，人眼在裸眼效果可视区域内水平移动，画面会出现严重抖动，真实度较差，并让人产生眩晕，在多视点图像融合为立体图像时；在大场景展示场合，如果采用近距离聚焦以获得明显裸眼出屏效果，则多个相机观察角度会有较大差别，造成看到的远景画面差异过大，导致远景模糊。

基于上述分析，需要对现有的3d视觉成像系统进行改进，提高3d视觉成像真实性和清晰度，消除现有3d视觉成像系统在亮度、对比度、颜色、舒适度等成像品质上存在的缺陷，并将新设计的3d视觉裸眼显示系统应用于网络视频直播、景区画面多点直播、无人接高清摄像等技术领域，提升用户的体验度。

技术实现要素：

本发明提供一种3d视觉裸眼显示系统，提高3d视觉成像真实性和清晰度，有效改善3d视觉成像获得视频的亮度、对比度、颜色及舒适度，并将其应用于视觉体验并将其应用网络视频直播、景区画面多点直播、无人接高清摄像等技术领域，提升用户的体验度。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种3d视觉裸眼显示系统，其特征在于，结构包括3d图像合成单元(400)，3d图像合成单元(400)前端设置有对称设置的左眼成像透镜(100)和右眼成像透镜(200)；左眼成像透镜(100)和右眼成像透镜(200)分别通过场景端实时取景摄像图(300)连接至3d图像合成单元(400)；

所述左眼成像透镜(100)与3d图像合成单元(400)之间的成像通路上设置有左通路实时取景摄像图(101)和左通路反射棱镜组(102)；

所述右眼成像透镜(200)与3d图像合成单元(400)之间的成像通路上设置有右通路实时取景摄像图(201)和右通路反射棱镜组(202)；

所述左通路实时取景摄像图(101)、左通路反射棱镜组(102)和场景端实时取景摄像图(300)设于左眼成像透镜(100)与3d图像合成单元(400)之间，左眼成像透镜(100)、左通路实时取景摄像图(101)及左通路反射棱镜组(102)形成一路光轴；

所述右通路实时取景摄像图(201)、右通路反射棱镜组(202)和场景端实时取景摄像图(300)设于右眼成像透镜(200)与3d图像合成单元(400)之间，右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成一路光轴；

所述3d图像合成单元(400)集成有cmos芯片(300)、场同步信号驱动单元(402)及mcu微处理器(403)；

所述3d图像合成单元(400)还集成有av视频转换接头(600)和hdmi视频转换接头(700)；

所述3d图像合成单元(400)还集成有无线发送模块(500)。

所述3d图像合成单元(400)两侧端集成有环形光圈(800)，环形光圈(800)平行于右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成光轴，或平行于右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成的光轴。

所述左通路实时取景摄像图(101)为液晶显示式实时取景摄像图。

所述右通路实时取景摄像图(201)为液晶显示式实时取景摄像图。

所述场景端实时取景摄像图(300)为液晶显示式实时取景摄像图。

所述无线发送模块(500)为gprs数据传输通路、wi-fi数据传输通路或蓝牙数据传输通路。

所述3d图像合成单元(400)集成有用于为环形光圈(800)及mcu微处理器(403)供电的薄膜发电单元。

所述3d图像合成单元(400)还集成有快插式视频存储器。

一种基于3d视觉裸眼显示系统的视频直播装置，其特征在于，所述左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d-web摄像图；所述无线发送模块(500)接入互联网数据平台(501)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过互联网数据平台(501)接入大屏幕裸眼电视(502)。

一种基于3d视觉裸眼显示系统的无人机3d视觉系统，其特征在于，所述3d视觉裸眼显示系统搭载于无人机(503)中，所述左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d视觉摄像图；所述无线发送模块(500)接入无人机(503)上的无人机操控中心，无人机操控中心外接图传蘑菇天线(504)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过图传蘑菇天线(504)接入裸眼3d屏幕。

本发明提供了一种3d视觉裸眼显示系统及其应用，与现有技术相比，有益效果在于：

1、本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，实现了3d影像及视频的高清模拟拍摄，极大简化了裸眼显示系统的结构，通过增加左通路反射棱镜组(102)和右通路反射棱镜组(202)，实现了对左眼成像透镜(100)与右眼成像透镜(200)在场景端实时取景摄像图(300)上成像间距的有效调节，提高3d视觉成像真实性和清晰度，有效改善3d视觉成像获得视频的亮度、对比度、颜色及舒适度，提高视觉体验。

2、本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，3d图像合成单元(400)集成有cmos芯片(300)、场同步信号驱动单元(402)及mcu微处理器(403)；3d图像合成单元(400)还集成有av视频转换接头(600)和hdmi视频转换接头(700)；3d图像合成单元(400)还集成有无线发送模块(500)，3d图像合成单元(400)通过无线发送模块(500)或hdmi视频转换接头(700)连接至裸眼3d显示屏；上述设计，有利于将获得的3d视频快速显示于裸眼3d显示屏，或通过无线发送模块(500)传送至诸如移动手机的移动显示终端上，适用度更好。

3、本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，3d图像合成单元(400)集成有用于为环形光圈(800)及mcu微处理器(403)供电的薄膜发电单元；3d图像合成单元(400)还集成有快插式视频存储器；上述设计集成的薄膜发电单元有利于提高设计的裸眼显示系统的运行时间，便于在野外探索及航天航海拍摄中应用；增加的快插式视频存储器有利于3d视频的查看、转送和备份。

4、本发明设计的基于3d视觉裸眼显示系统的视频直播装置，左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d-web摄像图；无线发送模块(500)接入互联网数据平台(501)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过互联网数据平台(501)接入大屏幕裸眼电视(502)；上述设计，将基于3d视觉裸眼显示系统应用于视频直播装置，可提升网络视频直播、网络视频监视及多点景区直播等多媒体视频的视频质量。

5、本发明设计的基于3d视觉裸眼显示系统的无人机3d视觉系统，将3d视觉裸眼显示系统搭载于无人机(503)中，左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)采用3d视觉摄像图；无线发送模块(500)接入无人机(503)上的无人机操控中心，无人机操控中心外接图传蘑菇天线(504)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过图传蘑菇天线(504)接入裸眼3d屏幕；上述设计，有效改善了无人机3d视觉系统的拍摄效果，在航空航天及航海拍摄中应用更广。

附图说明

图1为本发明涉及的3d视觉裸眼显示系统及其应用的结构示意图。

图2为本发明涉及的3d视觉裸眼显示系统改进后的结构示意图一。

图3为本发明涉及的3d视觉裸眼显示系统改进后的结构示意图二。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，一种3d视觉裸眼显示系统，其特征在于，结构包括3d图像合成单元(400)，3d图像合成单元(400)前端设置有对称设置的左眼成像透镜(100)和右眼成像透镜(200)；左眼成像透镜(100)和右眼成像透镜(200)分别通过场景端实时取景摄像图(300)连接至3d图像合成单元(400)；

所述左眼成像透镜(100)与3d图像合成单元(400)之间的成像通路上设置有左通路实时取景摄像图(101)和左通路反射棱镜组(102)；

所述右眼成像透镜(200)与3d图像合成单元(400)之间的成像通路上设置有右通路实时取景摄像图(201)和右通路反射棱镜组(202)；

所述左通路实时取景摄像图(101)、左通路反射棱镜组(102)和场景端实时取景摄像图(300)设于左眼成像透镜(100)与3d图像合成单元(400)之间，左眼成像透镜(100)、左通路实时取景摄像图(101)及左通路反射棱镜组(102)形成一路光轴；

所述右通路实时取景摄像图(201)、右通路反射棱镜组(202)和场景端实时取景摄像图(300)设于右眼成像透镜(200)与3d图像合成单元(400)之间，右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成一路光轴；

所述3d图像合成单元(400)集成有cmos芯片(300)、场同步信号驱动单元(402)及mcu微处理器(403)；

所述3d图像合成单元(400)还集成有av视频转换接头(600)和hdmi视频转换接头(700)；

所述3d图像合成单元(400)还集成有无线发送模块(500)。

作为改进，所述3d图像合成单元(400)两侧端集成有环形光圈(800)，环形光圈(800)平行于右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成光轴，或平行于右眼成像透镜(200)、右通路实时取景摄像图(201)及右通路反射棱镜组(202)形成的光轴。

作为改进，所述左通路实时取景摄像图(101)为液晶显示式实时取景摄像图。

作为改进，所述右通路实时取景摄像图(201)为液晶显示式实时取景摄像图。

作为改进，所述场景端实时取景摄像图(300)为液晶显示式实时取景摄像图。

作为改进，所述无线发送模块(500)为gprs数据传输通路、wi-fi数据传输通路或蓝牙数据传输通路。

作为改进，所述3d图像合成单元(400)集成有用于为环形光圈(800)及mcu微处理器(403)供电的薄膜发电单元。

作为改进，所述3d图像合成单元(400)还集成有快插式视频存储器。

作为对3d视觉裸眼显示系统的应用，本发明另外设计了一种基于3d视觉裸眼显示系统的视频直播装置，其特征在于，所述左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d-web摄像图；所述无线发送模块(500)接入互联网数据平台(501)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过互联网数据平台(501)接入大屏幕裸眼电视(502)。

作为对3d视觉裸眼显示系统的另外应用，本发明设计了一种基于3d视觉裸眼显示系统的无人机3d视觉系统，其特征在于，所述3d视觉裸眼显示系统搭载于无人机(503)中，所述左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d视觉摄像图；所述无线发送模块(500)接入无人机(503)上的无人机操控中心，无人机操控中心外接图传蘑菇天线(504)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过图传蘑菇天线(504)接入裸眼3d屏幕。

与现有技术相比，本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，实现了3d影像及视频的高清模拟拍摄，极大简化了裸眼显示系统的结构，通过增加左通路反射棱镜组(102)和右通路反射棱镜组(202)，实现了对左眼成像透镜(100)与右眼成像透镜(200)在场景端实时取景摄像图(300)上成像间距的有效调节，提高3d视觉成像真实性和清晰度，有效改善3d视觉成像获得视频的亮度、对比度、颜色及舒适度，提高视觉体验。

本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，3d图像合成单元(400)集成有cmos芯片(300)、场同步信号驱动单元(402)及mcu微处理器(403)；3d图像合成单元(400)还集成有av视频转换接头(600)和hdmi视频转换接头(700)；3d图像合成单元(400)还集成有无线发送模块(500)，3d图像合成单元(400)通过无线发送模块(500)或hdmi视频转换接头(700)连接至裸眼3d显示屏；上述设计，有利于将获得的3d视频快速显示于裸眼3d显示屏，或通过无线发送模块(500)传送至诸如移动手机的移动显示终端上，适用度更好。

本发明设计的3d视觉裸眼显示系统，3d图像合成单元(400)集成有用于为环形光圈(800)及mcu微处理器(403)供电的薄膜发电单元；3d图像合成单元(400)还集成有快插式视频存储器；上述设计集成的薄膜发电单元有利于提高设计的裸眼显示系统的运行时间，便于在野外探索及航天航海拍摄中应用；增加的快插式视频存储器有利于3d视频的查看、转送和备份。

本发明设计的基于3d视觉裸眼显示系统的视频直播装置，左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)均为3d-web摄像图；无线发送模块(500)接入互联网数据平台(501)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过互联网数据平台(501)接入大屏幕裸眼电视(502)；上述设计，将基于3d视觉裸眼显示系统应用于视频直播装置，可提升网络视频直播、网络视频监视及多点景区直播等多媒体视频的视频质量。

本发明设计的基于3d视觉裸眼显示系统的无人机3d视觉系统，将3d视觉裸眼显示系统搭载于无人机(503)中，左通路实时取景摄像图(101)和右通路实时取景摄像图(201)采用3d视觉摄像图；无线发送模块(500)接入无人机(503)上的无人机操控中心，无人机操控中心外接图传蘑菇天线(504)，无线发送模块(500)输出的3d视频通过图传蘑菇天线(504)接入裸眼3d屏幕；上述设计，有效改善了无人机3d视觉系统的拍摄效果，在航空航天及航海拍摄中应用更广。

本设计将传统的光学成像技术应用于3d视觉成像技术中，有效改善了3d视觉成像的固有缺陷，本发明在使用时，设计的3d视觉裸眼显示系统及其应用可搭载于无人接系统、航海及航天拍摄设备中，可进行远程操控，运行周期长，真实性和清晰度大大提升。

按照以上描述，即可对本发明进行应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。