浅析立体光栅视觉原理

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目前，获得立体感的方法有多种，其中视差立体法观察者不必通过特制装置即可直接用肉眼观察。该方法采用柱镜状立体光栅或平行线条光栅，其理论基础在于利用立体光栅对光线的折射配合人的双眼视差和会聚形成立体感。最早的立体图片制作方法主要是利用印刷或照片冲扩技术，将由不同角度拍摄的同一景物的多张图片印刷或扩印在纸张上，再由人工贴上柱透镜立体光栅片，从而产生立体效果。这种工艺存在操作难、效率低、质量差、废品率很高，且需要昂贵的特种制造设备和耗材。大大阻碍了这项技术的应用发展。
　　 近年来，计算机技术尤其是图像输入、处理及输出技术的飞速发展为计算机合成立体图片提供了方便。本文将在基于柱透镜立体光栅的立体照片的制作原理进行理论分析的基础上，结合现代数字图像处理技术，提出和实现一种计算机辅助彩色立体图片合成方法。较之传统的立体照片制作工艺，在经济性及使用灵活性等方面具有非常明显的优势，有着广阔的应用前景。
二、 柱透镜立体光栅立体成像原理
    利用柱透镜立体光栅实现立体成像原自于视差立体法，即利用人的双眼视差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此理论上讲，只有从两个以上略为不同的观点取得景物的一组图像方可合成出立体图片。
　　 柱透镜立体光栅由许多结构参数和性能完全相同的小圆柱透镜组成，这一特性使得它对图像具有 “ 压缩 ” 和 “ 隔离 ” 作用。圆柱立体光栅能将从不同角度拍摄到的许多图像以条纹状态记录在同一张图片上。在观看时，也利用同一种圆柱立体光栅，使人双眼看到的是同一景物的两个不同的像，于是人的意念中就产生具有视差立体效果的深度图像。由于柱透镜立体光栅是由平面线形排列的圆柱透镜组成。所以柱透镜立体光栅立体图片应称为单向式自动立体图片，其意义为只能感觉到水平向视差信息。根据柱透镜立体光栅成像原理，利用光学方法制作的立体图片主要有如下特点 ：
1. 立体图片必须是对同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成。由于光栅的单向立体特性，要求此组图片拍摄时的位置处于同一高度。
2. 所合成的立体图片由平行于柱状光栅轴向的条纹组成，同一光栅栅距下等间距顺序排列一组图片中每张图片的相应位置信息。如图下图所示 所示为由两幅图片合成的立体图片情况。
3. 由于每张图片拍摄位置的原因，同一点在立体图片上相应有两个点，从而形成位错，这也正是立体感形成的原因所在。