成像补偿装置和成像补偿方法_2

文档序号:9619116阅读:来源:国知局
,而光路是可逆的,因此计算装置202可以根据该三维成像装置205和目标成像的三维数据计算出通过该三维成像装置205可成像出目标成像的物体的三维数据,称该物体为替换物体。
[0048]计算的方法有多种,下面具体举例来说。计算装置202可以采用光线追迹的方法,即对目标成像上的每一个点,通过确定过该点的两条光线经过三维成像装置205后在该三维成像装置205的背向目标成像的一端相交的交点来确定替换物体上的一个点,进而把替换物体上所有的点确定出来。或者,计算装置202还可以通过确定三维成像装置205在与水平方向夹角为α (0度< α <90度)的方向上从目标成像到替换物体缩放的系数,这样采用该系数乘以目标成像在该方向上的尺寸可以计算出替换物体在该方向上的尺寸,进而把替换物体所有方向上的尺寸确定出来,以确定替换物体的三维数据。当然,实际运用中,计算装置202还可以采用其他计算方法,在此不作限制。
[0049]计算装置202计算出该替换物体的三维数据后,由于三维成像装置并不能对替换物体的三维数据成像,因此模型建立装置203用于根据该替换物体的三维数据建立该替换物体的3D模型,其中如何根据三维数据来建立模型为现有技术,在此不再赘述。建立好替换物体的3D模型后,实体建立装置用于替换物体的3D模型建立等大小的实体模型。具体来说,该实体建立装置可以采用3D打印技术来将替换物体的实体模型打印出来,或者也可以根据其他制作工艺将替换物体的实体模型制作出来,在此不作限制。
[0050]这样,在本实施例的成像补偿系统中,三维成像装置205不是对待成像的目标物体直接成像,而是对替换物体的实体模型进行直接成像,以得到目标成像。
[0051]本实施例中,在采用会对待成像的目标物体形成畸变的三维成像装置进行成像时,先采用获取装置根据该待成像的目标物体获取到其等比例缩放后的目标成像的三维数据,再采用计算装置根据该三维成像装置和目标成像的三维数据计算出能够采用该三维成像装置成像出目标成像的替换物体的三维数据,然后通过模型建立装置和实体建立装置建立替换物体的实体模型;这样,在成像时三维成像装置不是对待成像的目标物体进行成像,而是对替换物体的实体模型进行成像,因此最终形成的像不是畸变的像,而是对该待成像的目标物体等比例缩放的像。
[0052]本实施例中,还可以将成像补偿系统中的实体建立装置替换成裸眼3D显示装置,其中该裸眼3D显示装置具体用于显示模型建立装置203所建立的替换物体的3D模型的像。这样,三维成像装置205不是对实体建立装置建立的替换物体的实体模型进行成像,而是对裸眼3D显示装置所成的替换物体的3D模型的像进行成像。采用该种方法不需要建立实体模型,在实现上更加方便。
[0053]本实施例中,裸眼3D显示装置可以有多种实现结构。具体举例来说,如图4A所示,该裸眼3D装置包括沿第一方向往复平移的显示界面401,其中该第一方向垂直于显示界面401,显示界面401沿第一方向平移到不同位置时分别显示的图像为预置三维图像在该位置所在平面上的像。这样,人眼在观看该显示界面401时可以形成观看3D影像的感觉。实际运用中,该显示界面可以是平板显示器,例如LED (Light Emitting D1de,发光二极管)、IXD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等显示器,或者也可以是投影系统的投影屏幕,在此不作限制。
[0054]或者,该裸眼3D装置也可以不是包括沿第一方向往复平移的显示界面,而是包括沿第一方向依次层叠排布的N个显示界面,其中N大于或者等于2,且第1个至第N-1个显示界面的透明度分别大于预置数值,使得人眼能够透过该第1个显示界面看到第N个显示界面。该N个显示界面中的每一个显示界面分别用于显示预置三维图像在该显示界面所在位置所在平面上的像。这样,人眼在从第1个显示界面看向该N个显示界面上的像时可以形成观看3D影像的感觉。或者,还可以是该N个显示界面中的至少一个显示界面沿第一方向往复平移,其中该显示界面沿第一方向平移到不同位置时分别显示的图像为预置三维图像在该位置所在平面上的像。
[0055]本实施例中,优选的,如图4B所示,成像补偿系统还包括两个反射面41和42,该两个反射面相互垂直放置且分别与三维成像装置的光轴的夹角为45度。该两个反射面均位于三维成像装置背向替换物体43的一端。由于三维成像装置205对替换物体43所成的像44是替换物体43上下倒立之后的像,而该倒立的像44通过该两个反射面的依次反射后在反射面42的出射光路上正立成像。实际运用中,该两个反射面也可以是一个棱镜上的两个反射面,在此不对反射面的具体设置形式做限制。该两个放射面的放置位置也并不局限于放置在三维成像装置背向替换物体43的一端,还可以是放置在替换物体43和三维成像装置之间,或者还可以是其他放置方式,在此不作限制。
[0056]请参阅图5,图5为本发明的成像补偿方法的一个实施例的流程图。本实施例中,成像补偿方法包括:
[0057]501、获取目标成像的三维数据,其中所述目标成像为待成像的目标物体等比例放大或者缩小预置倍数后得到的像;
[0058]本实施例是要实现得到一个物体的三维成像,其中该三维成像的三维数据和该物体等比例放大或者缩小预置倍数后的三维数据一致。称该物体为待成像的目标物体,该三维成像为目标成像。实际运用中,可采用三维信息采集系统来获取待成像的目标物体的三维数据。当然,如果该待成像的目标物体本身为计算机中虚拟的3D模型,那么无需该三维?目息米集系统。
[0059]502、获取三维成像装置的信息,其中所述三维成像装置在两个不同的维度上对物体成像的放大比例或者缩小比例不同;
[0060]本实施例中的三维成像装置对物体进行成像时所形成的三维成像并不是和该物体一样比例的,而是在至少两个不同的维度上对该物体成像的比例不同,也即该三维成像装置对该物体所成的三维图像是畸变的。需注意的是,该两个不同的维度并不一定是相互垂直的两个维度,可以是任意两个维度。具体举例来说,该三维成像装置可以包括分别呈抛物面形状的第一反射面和第二反射面,该两个反射面相对放置,且第一反射面的焦点和第二反射面的焦点重合,第一反射面的焦距和第二反射面的焦距不同。当然,实际运用中,三维成像装置也可以是其他结构,只要三维成像装置在至少两个不同的方向上对物体成像的放大比例或者缩小比例不同即可,在此不作限制。
[0061]503、根据所述三维成像装置的信息和所述目标成像的三维数据计算替换物体的三维数据;
[0062]由于本实施例中的三维成像装置在两个不同的维度上对物体成像的放大比例或缩小比例不同,那么该三维成像装置对待成像的目标物体所成的像并不是目标成像。
[0063]由于光路是可逆的,那么可以根据该三维成像装置和该目标成像的三维数据计算出能够采用该三维成像装置成像出目标成像的物体的三维数据,称该物体为替换物体。也即若该三维成像装置的一侧放置有替换物体的话,那么另一端能够成像出目标成像。
[0064]因此,本实施例中,在根据待成像的目标物体获取到目标成像的三维数据以及三维成像装置之后,根据该系统和三维数据计算出替换物体的三维数据。计算的方法有多种,例如可以采用光线追迹的方法,即对目标成像上的每一个点,通过确定过该点的两条光线经过三维成像装置后在该三维成像装置的背向目标成像的一端相交的交点来确定替换物体上的一个点,进而把替换物体上所有的点确定出来。或者,还可以通过确定三维成像装置在与水平方向夹角为α (0度< α <90度)的方向上从目标成像到替换物体缩放的系数,这样采用该系数乘以目标成像在该方向上的尺寸可以计算出替换物体在该方向上的尺寸,进而把替换物体所有方向上的尺寸确定出来,以确定替换物体的三维数据。当然,实际运用中,还可以采用其他计算方法,在此不作限制。
[0065]504、根据所述替换物体的三维数据形成所述替换物体的三维图像或者三维模型;
[0066]获取到替换物体的三维数据之后,由于三维成像装置需对该替换物体进行成像,因此可采用3D打印技术打印出该替换物体的三维模型,以方便三维成像装置对该替换物体的三维模型进行成像。或者,也可以不打印出实体模型,而是采
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