功能/作用介绍：
人类生活在一个立体环境中,随着社会的发展,目前通常的二维平面显示在某些方面已不能满足人类的需求,人们希望显示器能真实地还原显示出空间的三维信息。因此,三维立体显示应运而生,并不断得到发展,成为当今显示领域的一个研究热点。立体显示技术让观察者摆脱了平面的束缚，体验到身临其境的感觉，成为时下显示领域的热门技术。立体显示技术又可分为助视立体显示与裸眼立体显示两类，助视立体显示技术已经比较成熟，但给观看者带来很多不便，比如长时间观看引起视觉疲劳等，特别是已经配戴眼镜的人群。而裸眼立体显示可以很好地避免这些问题。
多视点高亮度裸眼3D显示系统演示仪,利用人眼的双目视差原理，采用柱透镜光栅实现多路分光;在图像处理上结合我们自己发明的特殊编码方式，实现多幅二维图像像素提取从而合成的一副立体图像。观察者可在视场区域观看到立体效果，图像立体效果明显，而且颜色不失真，亮度高、摩尔条纹影响小。本系统编码方式及显示方法已于2013年获得国家发明专利授权(专利号201210048719.3)。
本演示仪作用之一：可以让学光学课程的学生充分理解光栅的分光原理与人眼这部光学仪器利用“视差创造立体”的原理。人类两眼由于瞳距的原因会在同一时间看到同一物体或场景的不同映像，即左眼看到的物体和右眼看到的同一物体之间有细微的差别，两者平均相差约6.5cm。大脑根据这两个有细微差别的影像进行综合处理，产生精确的三维物体，以及物体在场景中的位置。立体成像系统的工作就是对每个场景至少产生两张图像，一张左眼所看到的，一张右眼所看到的，这两张图像称为立体图像对。立体显示系统的工作是必须使左眼只能看到左图像，右眼只能看到右图像。此演示仪器根据这个原理，利用半柱透镜可以在不同角度上进行分光，分别在8个位置产生两两有视差的图像重合空间，观察者站在此8个位置附近即可看到效果明显的立体图像。
本演示仪的作用之二：可以开设三维图像处理实验。利用相机模拟人眼，学生可根据自己喜好选择以固定景物进行拍摄2D子图。8视点立体图像需用8部相机，这8部相机的光心位于同一圆弧上，相邻相机的光轴夹角相等且各相机光轴相较于该圆弧的圆心。各相机视场相交构成一个圆形区域，位于圆形区域内的物体各个角度均可被拍摄到。最后让学生自己动手进行像素提取，制作立体图片在本实验仪器上演示。本实验成绩可根据空间立体演示的效果来评判。通过本实验操作，让学生充分认识到制作立体图像的原理以及立体显示技术目前存在的问题。
本演示仪的作用之三：对于计算机图像处理专业的学生，可以进行图像处理的编程操作，像素提取程序的合理，用自己拍摄的相片合成立体图像后在本演示仪器上看显示效果。
本程序处理过程为：假设每幅2D子图的分辨率为M×N，本系统在此都以红、绿、蓝子像素为基本单元进行取点操作，并将按一定视角顺序生成的每幅2D子图编号。
首先，从编号为1的第一幅2D子图提取物理地址为(i-1)×3N+(i+1)%n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数，%表示取余运算)子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第一幅3D子图中;从编号为2的第二幅2D子图提取物理地址为(i-1) ×3N+i%n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数)个子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第二幅3D子图中;从编号为3的第三幅2D子图提取物理地址为(i-1) ×3N+(i-1) %n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数)个子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第三幅3D子图中;从编号为4的第四幅2D子图提取物理地址为(i-1) ×3N+(i+4)%n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数)个子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第四幅3D子图中;从编号为5的第五幅2D子图提取物理地址为(i-1) ×3N+(i+3) %n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数)个子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第五幅3D子图中;从编号为6的第六幅2D子图提取物理地址为(i-1) ×3N+(i+2)%n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数)个子像素的灰度值，放在物理地址相同的待生成的第六幅3D子图中;以此类推，第k幅2D子图所提取像素的物理地址应该为(i-1) ×3N+(i+8-k)%n+n×j+1 (i=1、2…M的整数，j=0、1、2…N/2-1的整数, n为视点数，%表示取余运算)。同时注意，所生成的3D子图中未从2D子图中读取到的物理地址的灰度值为零。进一步地，按照顺序，读取每幅3D子图中灰度值不为零的像素，将其放到物理地址相同的待生成的立体图片中，即将n幅3D子图合并，生成一幅n视点的立体图片。依此算法，编写VB程序，就可以实现对多幅图像的合成。
本演示仪器的作用之三：让学生了解用于立体显示的光栅，其光栅常数如何设计以及莫尔条纹的产生原理。从而具有启发性或探究的向学生提出如何避免或减轻莫尔条纹提高立体图像显示质量。引导学生利用相关知识进行深入的理论分析与研究。此实验仪器的演示可以引导学生理论联系实际，创造性的解决生活中的问题。
作品名称：裸眼3D显示系统演示仪
完成单位：山东科技大学
