способ формирования объемных изображений объекта на экране дисплея эвм

Формула изобретения

Способ формирования объемных изображений объекта на экране дисплея ЭВМ, содержащий получение стереофотографий объекта, ввод полученных фотоизображений с помощью сканера и ЭВМ и воспроизведение стереоизображений на электронно-лучевой трубке ЭВМ, отличающийся тем, что в качестве исходных стереоскопических изображений, вводимых на экран дисплея ЭВМ, используют многоракурсные фотографии, полученные с помощью мелкоструктурного линзового растра, состоящего из множества линз, при этом при получении многоракурсных фотографий между линзовым раствором и фотографической планкой располагают переднее стекло от электронно-лучевой трубки диспеля ЭВМ, а для последующего наблюдения объемного изображения применяют линзовый раствор, аналогичный используемому при фотографировании объекта, устанавливаемый непосредственно на переднем стекле электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительным системам (устройствам) для обработки и формирования изображений и может быть использовано для получения объемных изображений на экране дисплея ЭВМ.

Известны способы формирования объемных изображений объектов на экране дисплея ЭВМ, включающие в себя получение стереоскопических фотографических изображений (с помощью трехмерной камеры или адаптера, с помощью двух фотоаппаратов, установленных на некотором расстоянии друг от друга и под углом к объекту, с помощью одного перемещаемого фотоаппарата и др.), ввод полученных фотоизображений с помощью сканера в ЭВМ, программную обработку стереоскопических фотоизображений и наблюдение их с помощью специальных очков (зелено-красных, поляризационных, жидкокристаллических) [1,2].

Известен способ формирования объемных изображений на экране дисплея ЭВМ, содержащий получение стереофотографий объекта, ввод полученных изображений в ЭВМ, программную обработку изображений с помощью программы ЗД-МАХ, воспроизведение стереоскопических изображений поочередно на четных и нечетных строках развертки электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ и наблюдение полученных изображений с помощью очков на жидких кристаллах, которые открывают поочередно обзор то для левого, то для правого глаза [1,2].

Недостатком способа является невозможность наблюдения изображения объекта с многих ракурсов.

Известны способы формирования объемных изображений объекта на экране дисплея, при которых в ЭВМ вводится стереограмма изображения, а наблюдение производится с помощью линзового растра, установленного на экране дисплея ЭВМ [3, 4].

Недостатком способов является также невозможность наблюдения изображения объекта с многих ракурсов. При их реализации на экране дисплея формируются лишь стереопары изображений объектов, а линзовые растры используются для улучшения качества изображения и обеспечения возможности наблюдения изображений в значительной области.

Наиболее близким к предлагаемому способу формирования объемных изображений на экране дисплея ЭВМ является способ, содержащий ввод стереоскопических изображений на экран электронно-лучевой трубки дисплея и их оптическую обработку, обеспечивающую поочередное переключение двух областей изображений стереопар с помощью переключателя на жидких кристаллах и поочередное их наблюдение наблюдателем [5]. Данный способ описан также в [3] (с.2 - 3).

Недостатком способа является невозможность наблюдения изображения объекта со многих ракурсов.

Целью изобретения является обеспечение возможности наблюдения изображения объекта с многих ракурсов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходных стереоскопических изображений, вводимых на экран дисплея ЭВМ, используют многоракурсные фотографии, получаемые с помощью мелкоструктурного линзового растра, состоящего из множества линз, при этом при получении многоракурсных фотографий между линзовым растром и фотографической пленкой располагают переднее стекло от электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ, а для последующего наблюдения объемного изображения применяют линзовый растр, аналогично используемому при фотографировании объекта, устанавливаемый непосредственно на переднем стекле электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ.

На чертеже показана схема получения многоракурсных фотографий, которые с помощью сканера вводят в ЭВМ с целью последующего наблюдения объемного изображения. На ней обозначены: 1 - источник некогерентного света, 2 - фотографируемый объект, 3 - фотообъектив, 4 - мелкоструктурный линзовый растр, 5 - переднее стекло от электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ, 6 - фотографическая пластина (пленка) для получения многоракурсных фотографий. В отличии от известных схем [5] в данную схему введено переднее стекло от электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ. Линзы растра, переднее стекло от электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ и фотографическая пленка при получении многоракурсных фотографий должны быть расположены в непосредственной близости друг от друга. При этом фокусы оптических систем, состоящих из фотообъектива и линз растра, должны располагаться за пленкой на расстоянии, при котором обеспечивается максимальная глубина резкости фотографируемого объекта.

Отношение расстояния между фотопленкой и плоскостью С (см. чертеж) к расстоянию между плоскостями Б и С должно быть много меньше единицы. При чрезмерно малых и равных нулю значениях этого отношения будет уменьшаться глубина резкости фотографируемого объекта.

Работа же схемы при получении стереоскопических изображений не отличается от известной [5].

Пучок света от источника некогерентного света 1 освещает фотографируемый объект 2. Лучи света, отражаясь от объекта 2, проходят через фотообъектив 3, мелкоструктурный линзовый растр 4, переднее стекло от электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ 5. Мелкоструктурный линзовый растр состоит из большого количества линз, которые создают на фотографической пластине (пленке) 6 изображения различных поверхностей объекта. Под каждой линзой мелкоструктурного линзового растра 5 на фотографической пластине 6 формируется только часть изображения объекта 2. Каждый малый элемент поверхности объекта 2 фокусируется на фотографической пластине (пленке) под несколькими линзами, при этом изображения под разными линзами будут отличаться друг от друга ракурсами. В целом на фотографической пластине (пленке) 6 регистрируются в виде отдельных фрагментов многоракурсные стереоскопические изображения.

Полученные стереоскопические фотоизображения вводят с помощью сканера в ЭВМ и наблюдают на экране дисплея с помощью устанавливаемого на переднем стекле электронно-лучевой трубки дисплея ЭВМ мелкоструктурного линзового растра, аналогичного используемому при фотографировании объекта, объемное изображение объекта с многих ракурсов. Стекла электронно-лучевой трубки, используемые при съемке объекта и воспроизведении изображения, должны быть также идентичными.

Расчеты, проведенные с использованием [5], показывают, что при разрешающей способности современных дисплеев порядка 3 - 4 точки на миллиметр для реализации способа можно использовать мелкоструктурный линзовый растр с линзами диаметром 1 - 1,5 мм, имеющими фокусное расстояние 7 - 8 мм, что является вполне осуществимым.

Получение объемных изображений предложенным способом не требует специальной программной обработки фотоизображений, подобной той, которую осуществляет программа ЗВ-МАХ [2], не требует применения специальных очков или переключателей на жидких кристаллах, а изображение наблюдается со многих ракурсов.