本发明属于立体显示技术领域，尤其是一种基于柱镜光栅的通用全息立体图像合成方法。
背景技术：
基于实现复杂度和通用性的考虑，与现有的基于柱镜光栅的全息立体图像合成方法，一般只适用于具有特定线数lpi值和倾斜角α值的柱镜光栅，而且一般也只能合成具有固定视点个数和固定分辨率的全息立体图像，这样的全息立体图像合成方法显然缺乏普适性，大大限制了基于柱镜光栅的自由立体显示设备的应用领域。
技术实现要素：
本发明提出一种基于柱镜光栅的通用全息立体图像合成方法，大大扩展了基于柱镜光栅的全息立体显示设备的应用领域。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种基于柱镜光栅的通用全息立体图像合成方法，包括以下步骤：
1)测量柱镜光栅的实际线数lpi值和实际倾斜角α值；
2)根据合成立体图像所需的视点个数ntot以及分辨率h×v，对ntot个视点图像进行采样，每个视点图像的垂直分辨率采样成v/v，而水平分辨率采样成h/h，其中，ntot≥2，v/h＝ntot，v取最接近ntot开根号的整数值；
3)根据实际线数lpi值和实际倾斜角α值以及lcd显示器的点距dot，将经过采样的ntot个视点图像的rgb分量填充到立体图像的rgb分量中，得到所需的全息立体图像。
作为优选，所述步骤2)中，v之所以取最接近ntot开根号的整数值，一方面是基于合成算法的通用性，另一方面是使v和h的取值接近，使得合成的全息立体图像视觉效果最佳。
作为优选，所述步骤3)还包括：
31)根据公式
32)根据公式
33)根据映射表，将ntot个视点图像的rgb分量填充到立体图像的rgb分量中，对于立体图像的每v行rgb分量，用ntot个视点图像的每1行rgb分量来填充，立体图像的第1至v行rgb分量用ntot个视点图像的第1行rgb分量来对应，立体图像的第v+1至2v行rgb分量用ntot个视点图像的第2行rgb分量来对应，依此类推，观看者就能在3个最佳观看区域观看到清晰而逼真的立体视觉效果。
本发明的有益效果是：不仅适用于具有任意线数lpi值和任意倾斜角α值的柱镜光栅，而且能够快速而高效地合成具有任意视点个数和任意分辨率的立体图像，从而大大扩展了基于柱镜光栅的lcd自由立体显示设备的应用领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于柱镜光栅的通用全息立体图像合成方法，包括以下步骤：
1)测量柱镜光栅的实际线数lpi值和实际倾斜角α值；
2)根据合成立体图像所需的视点个数ntot以及分辨率h×v，对ntot个视点图像进行采样，每个视点图像的垂直分辨率采样成v/v，而水平分辨率采样成h/h，其中，ntot≥2，v/h＝ntot，v取最接近ntot开根号的整数值；
3)根据实际线数lpi值和实际倾斜角α值以及lcd显示器的点距dot，将经过采样的ntot个视点图像的rgb分量填充到立体图像的rgb分量中，得到所需的全息立体图像。
步骤2)中，v之所以取最接近ntot开根号的整数值，一方面是基于合成算法的通用性，另一方面是使v和h的取值接近，使得合成的全息立体图像视觉效果最佳。
如果ntot个视点图像的原始水平分辨率大于h/h，就要进行水平下采样，反之则进行水平上采样；如果ntot个视点图像的原始垂直分辨率大于v/v，就要进行垂直下采样，反之则进行垂直上采样。例如，我们需要合成具有4个视点的分辨率为1024×768的立体全息图像，此时，v＝1024，h＝768，ntot＝4，v＝2，h＝4/2＝2，这样所需的4个视点图像的水平分辨率应采样为1024/2＝512，垂直分辨率应采样为768/2＝384；而我们现有的4个视点图像的原始分辨率为640×480；这样我们就需要对现有的4个视点图像进行下采样，其中水平采样率为512/640，而垂直采样率为384/480。
步骤3)还包括以下步骤：
31)根据公式
32)根据公式
33)根据映射表，将ntot个视点图像的rgb分量填充到立体图像的rgb分量中，对于立体图像的每v行rgb分量，用ntot个视点图像的每1行rgb分量来填充，立体图像的第1至v行rgb分量用ntot个视点图像的第1行rgb分量来对应，立体图像的第v+1至2v行rgb分量用ntot个视点图像的第2行rgb分量来对应，依此类推，观看者就能在3个最佳观看区域观看到清晰而逼真的立体视觉效果。
对于立体图像每一行中的rgb分量，其每3h个rgb分量用ntot个视点图像的每1个rgb分量来填充，直到立体图像的所有rgb分量都被ntot个视点图像的rgb分量所填充，也就是说，立体图像的某行第1至3h个rgb分量用ntot个视点图像相应行的第1个rgb分量来填充，立体图像的同一行第3h+1至6h个rgb分量用ntot个视点图像相应行的第2个rgb分量来填充，依此类推，直到立体图像的所有rgb分量都被ntot个视点图像的rgb分量所填充。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。