RU2105337C1

RU2105337C1 - Method of increase of depth and region of recovered stereoscopic picture

Info

Publication number: RU2105337C1
Application number: RU96111193A
Authority: RU
Inventors: С.К. Ли; С.И. Хан; В.Б. Гладков
Original assignee: Ли Си Кен
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1998-02-20

Abstract

FIELD: optical information engineering. SUBSTANCE: the method consists in two process of raster recording and raster recovery of stereoscopic picture. At the beginning the first stereoscopic micropictures are produced with the aid of the first plates, diaphragms, raster and filter, and then the second micropictures are formed with the aid of the second plates, diaphragms, raster and filter, which are recorded on the photoplate. To recover the stereoscopic color picture by white color, the photoplate with the record of the second micropictures is illuminated, then the light flux from the photoplate is passed through the second filters and raster plate, and the first stereoscopic pictures are recovered, and the light flux from these first micropictures is passed through the first raster plate. EFFECT: facilitated procedure. 7 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к области оптической информационной техники и может быть использован для построения систем отображения объемных изображений. The proposed method relates to the field of optical information technology and can be used to build three-dimensional image display systems.

Известен способ интеграфического растрового восстановления объемного изображения, реализуемый системой большого объектива и растра, описанный в книге: Дудников Ю.А., Рожков Б.К. Растровые системы для получения объемных изображений. - Л.: Машиностроение, 1986, стр. 120 - 123, авт. свид. СССР N 352256, пат. США, N 3683773 и N 3671122. A known method of integraphic raster reconstruction of a three-dimensional image, implemented by a large lens and raster system, described in the book: Dudnikov Yu.A., Rozhkov B.K. Raster systems for obtaining three-dimensional images. - L .: Engineering, 1986, p. 120 - 123, ed. testimonial. USSR N 352256, US Pat. U.S. N 3683773 and N 3671122.

К ближайшему аналогу можно отнести способ, описанный в книге Дудникова Ю.А. на стр. 120 - 123, показанный на фиг. 7. The closest analogue can be attributed to the method described in the book by Dudnikov Yu.A. on pages 120 to 123 shown in FIG. 7.

Аналог имеет следующие недостатки:
- малая глубина восстанавливаемого объемного изображения, практически не превышающая 0,5 метра;
- узкая зона просмотра изображения.The analogue has the following disadvantages:
- shallow depth of the restored volumetric image, practically not exceeding 0.5 meters;
- narrow image viewing area.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение глубины восстанавливаемого изображения на порядок и более и зоны просмотра изображения. The aim of the invention is to increase the depth of the restored image by an order of magnitude or more and the image viewing area.

Для достижения цели предлагаемый способ содержит: процессы записи и восстановления объемного изображения, при этом для записи информации световой поток от объекта съемки вначале пропускают через первую пластину H диафрагм, затем через первую растровую пластину и первый фильтр, за которым формируются первые объемные микроизображения с глубиной Δl₁, далее световой поток от первых микроизображений через расстояние l₂, равное пяти фокусным расстояниям линзового элемента второй растровой пластины, пропускают через вторую пластину диафрагм, вторую растровую пластину и второй фильтр, на расстоянии

, за которой записываются вторые микроизображения на фотопластине; для восстановления объемного изображения освещают фотопластину со вторыми микроизображениями белым световым потоком, при этом световой поток от вторых микроизображений пропускают через второй фильтр и вторую растровую пластину и формируют первые объемные микроизображения, а световой поток от первых объемных микроизображений через расстояние

, которое меньше фокусного расстояния линзового элемента первой растровой пластины на величину половины глубины первых микроизображений l₁, пропускают через первую растровую пластину.To achieve the goal, the proposed method contains: processes for recording and reconstructing a three-dimensional image, while for recording information, the light flux from the subject is first passed through the first plate H of the diaphragms, then through the first raster plate and the first filter, behind which the first volumetric micro images with depth Δl are formed ₁ , then the light flux from the first microimages through a distance l ₂ equal to the five focal lengths of the lens element of the second raster plate is passed through the second plate diaphragm m, a second raster plate and a second filter, at a distance

behind which the second microimages are recorded on a photographic plate; to restore the volumetric image, illuminate the photographic plate with the second microimages with a white light flux, while the light flux from the second microimages is passed through the second filter and the second raster plate and the first volumetric microimages are formed, and the light flux from the first volumetric microimages through the distance

, which is less than the focal length of the lens element of the first raster plate by half the depth of the first microimages l ₁ , is passed through the first raster plate.

На фиг. 1 изображен вариант устройства, содержащего первую растровую пластину 1, первые объемные микроизображения 2, пластины глухих зеркал 3, вторую растровую пластину 4, второй 5 и первый 6 фильтры, фотопластину 7, вторую 8 и первую 9 пластины диафрагм, площадь растровой пластины 10. На фиг. 1 обозначены: S₁ - световой поток от объекта съемки, S₂ - световой поток, восстанавливающий объемное изображение, l₁ - расстояние между первой растровой пластиной и объектом съемки,

- расстояние между первой растровой пластиной и первыми объемными микроизображениями, Δl₁ - толщина первых объемных микроизображений, r₁ - расстояние между первым фильтром и первыми объемными микроизображениями,

- расстояние между второй растровой пластиной и фотопластиной, L, h - ширина и высота растровой пластины,
На фиг. 2 изображен фрагмент варианта устройства, на фиг. 3 представлена растровая пластина, где изображена окрестность без линзовых элементов 11, поле линзовых элементов 12 и поперечное сечение пластины 13, на фиг. 3 обозначены: L; h - соответственно ширина и высота растрового поля, L₁ - ширина всей растровой пластины, a, b - соответственно ширина и толщина поля без линзовых элементов.In FIG. 1 shows a variant of the device containing the first raster plate 1, the first volumetric microimages 2, the plate of the blind mirror 3, the second raster plate 4, the second 5 and the first 6 filters, photographic plate 7, the second 8 and the first 9 plate of the diaphragms, the area of the raster plate 10. On FIG. 1 are indicated: S ₁ - the light flux from the subject, S ₂ - the light flux that restores the volumetric image, l ₁ - the distance between the first raster plate and the subject,

is the distance between the first raster plate and the first volumetric microimages, Δl ₁ is the thickness of the first volumetric microimages, r ₁ is the distance between the first filter and the first volumetric microimages,

- the distance between the second raster plate and the photographic plate, L, h is the width and height of the raster plate,
In FIG. 2 shows a fragment of a variant of the device, in FIG. 3 shows a raster plate, which shows a neighborhood without lens elements 11, a field of lens elements 12 and a cross section of the plate 13, in FIG. 3 are indicated: L; h - respectively the width and height of the raster field, L ₁ - the width of the entire raster plate, a, b - respectively the width and thickness of the field without lens elements.

На фиг. 4 представлен фрагмент растровой пластины, где изображены: безлинзовое поле 14, линзовые элементы 15, поперечные сечения на линии a-a края 16 и середины 17 линзовых элементов. In FIG. 4 is a fragment of a raster plate, which shows: a lensless field 14, lens elements 15, cross sections on the line a-a of the edge 16 and the middle 17 of the lens elements.

На фиг. 5 изображен линзовый элемент в актинометрии и поперечном сечении, здесь обозначены: d - диаметр линзового элемента, R₁, R₂ - соответственно внешний и внутренний радиусы кривизны линзы.In FIG. 5 shows the lens element in actinometry and cross section, here are indicated: d - diameter of the lens element, R ₁ , R ₂ - respectively, the external and internal radii of curvature of the lens.

На фиг. 6 представлен фрагмент фильтра, где изображены: бесфильтровое поле 18, негладкие стенки фильтра черного цвета 19. На фиг. 6 обозначены: e - толщина основания стенки фильтра, h - высота (толщина) фильтра, d - диаметр фильтра, равный диаметру линзового элемента, a-a - линия среза. Вершина стенки фильтра имеет толщину 0,5 мм. In FIG. 6 shows a fragment of the filter, which shows: a filter-free field 18, non-smooth walls of the black filter 19. In FIG. 6 are marked: e is the thickness of the base of the filter wall, h is the height (thickness) of the filter, d is the diameter of the filter equal to the diameter of the lens element, a-a is the cut line. The top of the filter wall has a thickness of 0.5 mm.

На фиг. 7 представлена схема, реализующая способ-аналог, где изображены: объект съемки 20, объектив большого диаметра D 21, объемное изображение 22, растровая пластина 23, фотопластина 24. In FIG. 7 is a diagram that implements an analogous method, which shows: a subject 20, a large-diameter lens D 21, a three-dimensional image 22, a raster plate 23, a photographic plate 24.

Вариант устройства, реализующий предлагаемый способ, функционирует следующим образом. A variant of the device that implements the proposed method operates as follows.

Световой поток от объекта съемки пропускается сначала через первую пластину диафрагм 9 для сокращения волн, создающих аберрацию, а затем через первую растровую пластину 1, где каждый линзовый элемент 15 имеет вогнутую форму с внешним R₁ и внутренним R₂ радиусами кривизны, отличающимися между собой равенством R₂ = 1,7R₁ для компенсации аберрации и первый фильтр 6. Световой поток от образующихся микроизображений 2 первой растровой пластиной через расстояние l₂, равное пяти фокусным расстояниям, определенным условиями формирования вторых микроизображений с глубиной, соизмеримой с погрешностью поверхности фотопластины и ликвидации муаровых картин, пропускают через вторую пластину диафрагм 8, вторую растровую пластину 4, второй фильтр 5 и записывают вторые микроизображения на фотопластине 7. В устройстве предусмотрено увеличение общей интенсивности светового потока за счет сохранения боковых световых лучей с помощью зеркал 3. Для восстановления объемного изображения с большой глубиной освещают белым светом фотопластину с обратной стороны, при этом световой поток от цветной фотопластины 7 через второй фильтр 5 и вторую растровую пластину 4 формирует первые микроизображения с глубиной Δl₁ 2. Световой поток от первых микроизображений 2 через первую растровую пластину 1 формирует объемное цветное изображение с большой глубиной, при этом совмещение мнимого и действительного схемного изображения осуществляют изменением расстояния

между первой растровой пластиной 1 и слоем первых объемных микроизображений 2 путем передвижения первой растровой пластины.The luminous flux from the subject is first passed through the first plate of the diaphragms 9 to reduce the waves that create aberration, and then through the first raster plate 1, where each lens element 15 has a concave shape with external R ₁ and internal R ₂ radii of curvature differing by the equality R ₂ = 1,7R ₁ to compensate for aberration and the first filter 6. The light flux generated from the first microimage raster plate 2 through a distance l ₂ equal to five focal lengths specified conditions of forming the second MicroHoo images with a depth commensurate with the error of the surface of the photographic plate and the elimination of moire patterns, they are passed through the second plate of the diaphragms 8, the second raster plate 4, the second filter 5 and the second micro images are recorded on the photographic plate 7. The device provides for an increase in the total light flux intensity due to the preservation of lateral light rays using mirrors 3. To restore a volumetric image with great depth, illuminate with white light the photographic plate on the back side, while the light flux from the color phot plate 7 through the second filter 5 and the second plate 4 forms a raster microimages first depth Δl ₁ 2. The luminous flux from the first microimage raster 2 through the first plate 1 forms a color image volume with a large depth, the combination of the imaginary and the real image of the circuit is performed by changing the distance

between the first raster plate 1 and the layer of the first volumetric microimages 2 by moving the first raster plate.

Работоспособность устройства в реализации предлагаемого способа подтверждают результаты экспериментальных исследований. The performance of the device in the implementation of the proposed method is confirmed by the results of experimental studies.

Claims

A method of increasing the depth and area of the reconstructed volumetric image, consisting of two processes of raster recording and raster restoration of the color volumetric image, characterized in that the light flux from the subject is first passed through the first aperture plate, the first raster plate and the first filter, behind which the first volumetric microimages with a depth Δl ₁ , and then the light flux from these first microimages through a distance l ₂ equal to the five focal lengths of the lens element of the second p asters plate, pass through the second aperture plate, the second raster plate and the second filter, at a distance

after which the second microimages are recorded on the photographic plate, to restore the volumetric color image, illuminate the photographic plate with the second microimages with a white light flux, while the light flux from the second microimages is passed through the second filter and the second raster plate and the first volumetric microimages are formed, and the light flux from these restored first volumetric microimages across the distance

which is less than the focal length of the lens element of the first raster plate by half the depth of the first microimages Δl ₁ , is passed through the first raster plate.