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文檔簡介

ICS31.120

CCSL47

團體標準

T/CVIAXXX—2023

T/DTLA00X-2023

光場顯示器的單目立體視覺測量方法

MonocularStereoVisionMeasurementMethodforLightFieldDisplays

(征求意見稿)

2023-XX-XX發(fā)布2023-XXXX實施

中國電子視像行業(yè)協(xié)會

聯(lián)合發(fā)布

國家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利,本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

本標準由中國電子視像行業(yè)協(xié)會和國家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心共同提出。

本標準起草單位:

深圳市華星光電半導體顯示技術(shù)有限公司、四川大學、南方科技大學、上海招揚科技有限公司、

TCL通訊科技控股有限公司

本標準起草人:

張晶、方松、鄧歡、趙悟翔、黃衛(wèi)東、孫小衛(wèi)、李萌、楊云召、林科

本標準為首次發(fā)布。

I

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

光場顯示器的單目立體視覺測量方法

1范圍

本文件規(guī)定了光場顯示器是否存在單目立體視覺的基本要求,并給出了對應的測量方法。本文件

適用于以多視點及超多視點為代表的光場顯示領(lǐng)域立體顯示器的設(shè)計開發(fā)、評價和驗收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

SJ/T11591.1.2-2016立體顯示器件第1-2部分:術(shù)語和定義;

SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件第4-2-1部分:自由立體顯示器件測量方法—光學和光電;

DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分:光學參數(shù)測量方法。

3術(shù)語定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義

3.1.1

立體圖像stereoscopicimage

能夠正確反映空間物體的三維關(guān)系,再現(xiàn)物體的空間感和真實感的顯示圖像。

3.1.2

立體視圖stereoscopicviews

一組從不同位置(即“視點”)對同一場景拍攝的立體圖像。

1

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

3.1.3

單目視圖monocularviews

利用單眼(或單相機)在某個位置看到(或拍攝到)到的立體場景的圖像。

3.1.4

超多視點光場顯示器super-multi-viewlightfielddisplay

超多視點顯示器的相鄰視點間隔小于人眼瞳孔大小,從而使單眼可看到多個視圖的顯示器。

3.2

光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義

3.2.1

視圖數(shù)numberofviews

光場顯示器所顯示的視圖數(shù)目。

3.2.2

視點間隔viewinterval

在設(shè)計觀看距離處,光場顯示器的兩個相鄰視點的中央間距。

3.2.3

視圖串擾viewcrosstalk

光場顯示器所顯示的某一視圖中混疊了其它視圖的現(xiàn)象。

3.2.4

視覺串擾visualcrosstalk

超多視點光場顯示器中左眼(右眼)的視圖混疊了右眼(左眼)的視圖的現(xiàn)象。

3.2.5

連續(xù)觀看區(qū)continuousviewingzone

2

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

可以連續(xù)觀看到正確立體顯示圖像的觀看區(qū)域(也可表示為角度范圍)。

3.2.6

設(shè)計觀看距離designedviewingdistance

設(shè)計觀看距離是一個設(shè)計值,在此距離下顯示器有較好的串擾表現(xiàn),觀看者可以看到較好的立體

顯示效果。

3.3

人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義

3.3.1

瞳孔pupil

通過人眼的角膜可以看到,其虹膜中央處有一圓孔,稱為瞳孔[6](一般成年人的瞳孔平均直徑為

2.5~4.0mm,兩眼瞳孔間距離為64~65mm)。

3.3.2

輻輳convergence

由雙眼調(diào)整其觀看方向(同時向鼻側(cè)中央轉(zhuǎn)動),晶狀體光軸匯聚于視線前方某一位置的過程。

3.3.3

調(diào)節(jié)accommodation

眼睛通過調(diào)節(jié)晶狀體的焦距從而看清楚物體的過程。

3.3.4

輻輳-調(diào)節(jié)一致性convergence-accommodationconsistency

眼睛的輻輳和調(diào)節(jié)同時處在同一物距上,當視點數(shù)越多,輻輳-調(diào)節(jié)的一致性越好,越不容易引起

7

視覺上的矛盾沖突[]。

3.3.5

單眼視差monocularparallax

3

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

超多視點光場顯示器中進入單眼的視差圖像數(shù)至少兩幅時,單眼獲得的圖像之間的視覺差異。

3.3.6

運動視差motionparallax

由觀看者的移動而產(chǎn)生的視覺差異。

4環(huán)境適應要求

光場顯示器的環(huán)境適應要求如下表1所示:

表1環(huán)境適應要求

序號基本參數(shù)單位技術(shù)要求

1工作溫度°C-10~40

2存儲溫度°C-20~55

3工作濕度%RH20~80

5測量一般條件

5.1環(huán)境條件

標準測量條件:應在以下溫度、濕度和氣壓條件范圍內(nèi)進行測量。

環(huán)境溫度:15℃~35℃,優(yōu)選25℃。

相對濕度:25%RH~75%RH。

大氣壓力:86kPa~106kPa。

光照條件:測量亮色度時在標準暗室條件下進行,被測顯示器屏幕任一位置附近,暗室雜散光照

度應低于0.3lx。

5.2測量設(shè)備

測量設(shè)備:亮色度計、相機。

測量探頭要求:孔徑大小為4~6mm,包括至少500個像素點。

5.3測量設(shè)置

測量設(shè)置如圖1所示,測量距離通常選擇顯示器的設(shè)計觀看距離,在測量過程中,測量距離應保持

不變。一個光場顯示器僅可規(guī)定和使用一個設(shè)計觀看距離。

4

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

圖1測量設(shè)置側(cè)視圖

6測量一般方法

6.1視差連貫性

6.1.1概述

單目視覺,指單眼可感知到深度信息,包括了運動視差及焦點調(diào)節(jié)。其中,運動視差是指人眼在

移動過程中,觀察的物體因為距離不同導致位移量不同,從而產(chǎn)生深度感知。雖然一般的兩視點同樣

具有運動視差,但那是不連貫的,也即在運動視差的定義中還隱藏著“連貫性”這一條件,由此提出

“視差連貫性”的概念。“視差連貫性”也可以理解為“視差融合量”,相鄰視差圖的視差量在一定

范圍內(nèi),人眼可以很好的融合相鄰視差(以上過程也屬于人眼的調(diào)節(jié)作用,而人眼的調(diào)節(jié)程度可使用

屈光度描述)。要真正實現(xiàn)連續(xù)平滑的運動視差,相鄰視差圖的視差量控制是必不可少的。因此,需

要滿足“相鄰視差圖的視差在設(shè)計觀看距離上應滿足人眼的連貫性感受”這一必要條件。

6.1.2測量條件

測量設(shè)備:相機+人眼觀測。

測量位置:顯示屏中心。

6.1.3測量位置

測量位置如圖2所示,選擇顯示屏幕的中心位置P0點附近,觀察或拍攝位置為設(shè)計觀看距離處。

5

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

圖2測量位置圖

6.1.4測量畫面

測量畫面:視差連貫性測量示意圖,如圖3~5所示。

說明:圖3為原始測量示意圖示例(畫面為白底,中心區(qū)域米字圖樣為黑色),圖4為合成不同視

差的兩視點3D測量示意圖,1~15分別為不同的視差量,圖5為確認兩視點串擾最大位置的測量示意圖,

在該位置記錄或觀測不同視差3D測量示意圖的圖像串擾情況。

圖3原始測量示意圖示例

圖4合成不同視差的兩視點3D測量示意圖

6

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

圖5確認兩視點串擾最大位置測量示意圖

6.1.5測量方法

測量方法如下:

1)已知待測屏幕的設(shè)計觀看距離L及像素大小Pixel_size,由公式(1)計算人眼視張角在5’時對

應的像素個數(shù)n[8],

tan5

=(1)

_′

?????

2)根據(jù)n的大小,將原始測量示意圖分別移動????k個像素、2k個像素……n個像素(可移動非等間

????????????????????????????????????

距),作為不同的視差量圖片;

3)將原始測量示意圖與移動后的不同的視差量圖片分別合成具有不同視差的兩視點3D測量示意

圖,如圖4所示;

4)在兩張純黑圖上分別設(shè)置純白小窗畫面,并合成兩視點3D測量示意圖,如圖5所示。在設(shè)計觀

看距離上,找到兩視點串擾最大的位置,即左右兩個白色小窗亮度相同的位置,標記這個位置;

5)在步驟4)中標記的位置上,依次單眼觀察或者相機拍攝步驟3)中不同視差的兩視點3D測量示意

圖;

6)按照6.1.2的位置觀察或拍攝,當圖中明顯存在兩個重影圖案時,記下此時兩視點3D測量示意

圖移動的像素個數(shù),即為待測屏幕在滿足連續(xù)運動視差情況下可容忍的相鄰最大視差。

6.2單目兩視點

6.2.1概述

單目視覺,指單眼可感知到深度信息,包括了運動視差及焦點調(diào)節(jié)。其中,焦點調(diào)節(jié)是指當單眼

進入來自同一個點的不同方向的光線時,人眼的晶狀體改變焦距使該點可成像在視網(wǎng)膜上,從而產(chǎn)生

聚焦深度感知。而焦點調(diào)節(jié)需要密集視點排布,因為只有當視點足夠密集,單眼可以進入至少兩個視

點時,才能實現(xiàn)單眼進入來自同一個點兩個不同方向的光線。因此,實現(xiàn)單目立體視覺還需要滿足“相

鄰視點排布間隔小于瞳孔大小”的另一必要條件。

7

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

6.2.2測量條件

測量設(shè)備:亮色度計

測量位置:顯示屏中心附近區(qū)域

6.2.3測量位置

測量位置如圖6所示,選擇顯示屏幕的中心條帶區(qū)域位置(圖中條紋區(qū)域),測量位置為設(shè)計觀看

距離處。

圖6測量區(qū)域位置分布圖

6.2.4測量畫面

測量畫面:不同視點的測量示意圖,如圖7所示。

說明:圖7為合成的不同視點的紅藍測量示意圖,純紅圖和純藍圖的分辨率與待測屏幕相同,在

VN個視點的圖中,將第m個視點替換為純紅圖,與其他純藍圖合成所需的紅藍測量示意圖。

圖7合成不同視點的紅藍測量示意圖

6.2.5測量方法

測量方法如下:

8

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

1)已知待測屏幕在設(shè)計觀看距離下對應的觀看寬度L和瞳孔大小e,由公式(2)計算理論上滿足

單目進入兩個視點的最小視點數(shù)VN;

=(2)

????

2)根據(jù)VN的實際大小,選取第m、m+1……VN????????(可選取非等間距)個視點作為測量的視點;

????

3)準備VN張純藍圖,將第m張純藍圖替換為純紅圖,并合成紅藍測量示意圖,以此作為第m個視

點的紅藍測量示意圖。同理,第m+1……VN個視點的紅藍測量示意圖制作同上;

4)在待測屏幕前架設(shè)具有刻度的滑軌,色度計安裝在滑動模塊上,色度計光軸與屏幕中心垂直,

其測量孔徑小于或等于瞳孔大小,且與屏幕的距離為設(shè)計觀看距離;

5)移動色度計,按照6.2.2的測量位置,在任意三個不同的位置分別測量純紅、純藍畫面的三刺激

值XYZ;

6)全屏播放步驟3)中的紅藍測量示意圖,在觀察到的紅色區(qū)域內(nèi)水平移動色度計,移動距離

≤1mm,測量三刺激值XYZ,并記錄色度計的水平坐標位置。其他不同視點的紅藍測量示意圖

的測量步驟同上,依次完成VN個不同視點的紅藍測量示意圖的測量;

7)根據(jù)附錄B中的公式計算出紅色的純度,并繪制出紅色純度曲線和水平位置的關(guān)系曲線,通過

曲線可以獲得相鄰視點間距(相鄰曲線峰值對應的水平距離)。該測量方法同樣適用于單目多

視點的測量。

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T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

附錄A

(資料性)

測量示意圖軟件生成方法及測量示意圖說明

為了完成上述測量工作,我們需要制作并輸出特定的測量示意圖。測量中所使用的測量畫面由合

圖軟件生成(不指定軟件),這里主要需要生成不同視差3D測量示意圖和不同視點紅藍測量示意圖。

合圖軟件生成測量示意圖的過程如下。

A.1合成不同視差3D測量示意圖過程

合成不同視差的3D測量示意圖的過程如圖A.1所示。

圖A.1合成不同視差的3D測量示意圖的流程圖

A.2合成不同視點紅藍測量示意圖過程

合成不同視點的紅藍測量示意圖的過程如圖A.2所示。

圖A.2合成不同視點的紅藍測量示意圖的流程圖

A.3其他測量示意圖說明

合成的不同視差圖所采用的原始測量示意圖為單像素米字圖樣,其分辨率與待測屏幕相同,如圖

A.3所示。采用單像素圖是利于像素個數(shù)的移動和觀察判斷,便于記錄像素的移動個數(shù)對應的間距大

小。采用米字圖樣是為了避免圖像的單一方向,保證多個觀察方向的判斷結(jié)果。

合成的紅藍測量示意圖在空間投射的示意圖,如圖A.4所示。紅藍測量示意圖經(jīng)光場顯示器顯示后,

在空間中投射為紅藍交替的條紋,不同視點對應不同位置的紅色條紋,通過測量紅色純度在空間中的

分布曲線,可得到相鄰視點間距。

10

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

圖A.3原始測量示意圖

圖A.4合成的紅藍測量示意圖在空間投射的示意圖

11

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附錄B

(資料性)

純度計算及數(shù)據(jù)處理方法

通過測量三刺激值XYZ,可根據(jù)如下公式計算出紅色的純度,繪制出紅色純度曲線。計算純度的

公式推導如下。

紅藍兩色的三刺激值分別為,紅色:,藍色:。

認為紅藍兩種顏色在混合時,兩者的亮度Y分別乘上一個系數(shù)r和b,又因為其本身的色坐標不發(fā)

????????????????????????????????????????????????

生變化,所以對應的XZ也需要乘上和Y相同的系數(shù),基于顏色混合刺激值可直接相加的原理,則混合

色的刺激值應為:

=+

Y=+

????????????????????????????

=+

????????????????????????

由上式可以推出以下三個關(guān)系式:

????????????????????????????

=(1)=(2)=(3)

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

又根據(jù)色坐標的計算公式有,???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

+

=

(++)+(++)

????????????????????????

????+

=????????????????????????????????????????

(++)+(++)

????????????????????????

????+

=????????????????????????????????????????

(++)+(++)

????????????????????????

為方便表示,可令,????

????????????????????????????????????????

=(++)

=(++)

????????????????????????

又可以得到如下三個r和b的關(guān)系式:

????????????????????????

=(4)=(5)=(6)

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

最后,可計算得到其紅色純度分布圖,從而繪制出純度分布與水平位置的關(guān)系曲線。???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

純度

0.14

0.12

0.1

0.08

0.06

0.04

0.02

0

13579111315171921232527293133353739414345474951

系列1

圖B.1計算純度圖示例

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T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

附錄C

(資料性)

單目立體視覺判定方法建議

針對上述單目立體視覺的必要條件的測量,分別對視差連貫性條件和單目兩視點條件進行了結(jié)果的

判定,其判定方法及對判定結(jié)果的劃分建議如下。

C.1視差連貫性的判定

判定方法:

依次單眼觀察或相機拍攝后觀察合成的不同視差的兩視點3D測量示意圖,當可明顯分辨出圖中存

在兩個重影圖案時,記錄此時的3D測量示意圖所移動的像素個數(shù)k(例如本實驗測量結(jié)果k為6~8個,

已知像素大小為n),則移動的像素間距為K=k*n,即為待測屏幕在滿足連續(xù)運動視差情況下可容忍的

相鄰最大視差。根據(jù)實驗結(jié)果,將視差連貫性分為連貫、較連貫、不連貫分別對應為A級、B級、C級,

判定結(jié)果劃分如下。

表C.1視差連貫性分級

A級B級C級

K<6n6n≤K≤8nK>8n

C.2單目兩視點的判定

判定方法:

若在每個相鄰視點的間隔內(nèi),相鄰視點間距d都小于瞳孔大小e,即證明在設(shè)計觀看距離上的各個

位置,單眼可進入兩個視點,具備單目立體視覺條件,判定結(jié)果劃分如下。

表C.2單目兩視點判定

是否具備

是否

單目立體視覺

判定條件d≤ed>e

13

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

參考文獻

[1]IEC62629-1-2:20133Ddisplaydevices-Part1-2:Generic-Terminologyandlettersymbols

[2]IEC62629-22-1:20133Ddisplaydevices-Part22-1:Measuringmethodsforautostereoscopicdisplays-

Optical

[3]SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件

[4]DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分:光學參數(shù)測量方法

[5]CIES023/E-2013:CharacterizationofthePerformanceofIlluminanceMetersandLuminanceMeters

[6]章海軍.視覺信息應用技術(shù)[M].浙江:浙江大學出版社,2019.

[7]馬群剛,夏軍.3D顯示技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2020.

[8]蔣百川.幾何光學與視覺光學[M].上海:復旦大學出版社,2016.

14

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

目次

前言.............................................................................I

1范圍................................................................錯誤!未定義書簽。

2規(guī)范性引用文件......................................................錯誤!未定義書簽。

3術(shù)語定義............................................................錯誤!未定義書簽。

3.1光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義..........................................................1

3.2光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義......................................................2

3.3人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義..........................................................3

4環(huán)境適應要求........................................................錯誤!未定義書簽。

5測量一般條件........................................................錯誤!未定義書簽。

5.1環(huán)境條件........................................................錯誤!未定義書簽。

5.2測量設(shè)備........................................................錯誤!未定義書簽。

5.3測量設(shè)置........................................................錯誤!未定義書簽。

6測量一般方法........................................................錯誤!未定義書簽。

6.1視差連貫性......................................................錯誤!未定義書簽。

6.2單目兩視點......................................................................7

附錄A(資料性)測量示意圖軟件生成方法及測量示意圖說明...............................10

附錄B(資料性)純度計算及數(shù)據(jù)處理方法..............................................12

附錄C(資料性)單目立體視覺判定方法建議............................................13

參考文獻.........................................................................14

I

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

光場顯示器的單目立體視覺測量方法

1范圍

本文件規(guī)定了光場顯示器是否存在單目立體視覺的基本要求,并給出了對應的測量方法。本文件

適用于以多視點及超多視點為代表的光場顯示領(lǐng)域立體顯示器的設(shè)計開發(fā)、評價和驗收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

SJ/T11591.1.2-2016立體顯示器件第1-2部分:術(shù)語和定義;

SJ/T11591.4.2.1-2016立體顯示器件第4-2-1部分:自由立體顯示器件測量方法—光學和光電;

DB44/T1528.1-2015裸眼立體顯示器第1部分:光學參數(shù)測量方法。

3術(shù)語定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

光場顯示相關(guān)術(shù)語及定義

3.1.1

立體圖像stereoscopicimage

能夠正確反映空間物體的三維關(guān)系,再現(xiàn)物體的空間感和真實感的顯示圖像。

3.1.2

立體視圖stereoscopicviews

一組從不同位置(即“視點”)對同一場景拍攝的立體圖像。

1

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

3.1.3

單目視圖monocularviews

利用單眼(或單相機)在某個位置看到(或拍攝到)到的立體場景的圖像。

3.1.4

超多視點光場顯示器super-multi-viewlightfielddisplay

超多視點顯示器的相鄰視點間隔小于人眼瞳孔大小,從而使單眼可看到多個視圖的顯示器。

3.2

光場顯示性能相關(guān)術(shù)語及定義

3.2.1

視圖數(shù)numberofviews

光場顯示器所顯示的視圖數(shù)目。

3.2.2

視點間隔viewinterval

在設(shè)計觀看距離處,光場顯示器的兩個相鄰視點的中央間距。

3.2.3

視圖串擾viewcrosstalk

光場顯示器所顯示的某一視圖中混疊了其它視圖的現(xiàn)象。

3.2.4

視覺串擾visualcrosstalk

超多視點光場顯示器中左眼(右眼)的視圖混疊了右眼(左眼)的視圖的現(xiàn)象。

3.2.5

連續(xù)觀看區(qū)continuousviewingzone

2

T/CVIAXXX-2023T/DTLA00X—2023

可以連續(xù)觀看到正確立體顯示圖像的觀看區(qū)域(也可表示為角度范圍)。

3.2.6

設(shè)計觀看距離designedviewingdistance

設(shè)計觀看距離是一個設(shè)計值,在此距離下顯示器有較好的串擾表現(xiàn),觀看者可以看到較好的立體

顯示效果。

3.3

人眼視覺相關(guān)術(shù)語及定義

3.3.1

瞳孔pupil

通過人眼的角膜可以看到,其虹膜中央處有一圓孔,稱為瞳孔[6](一般成年人的瞳孔平均直徑為

2.5~4.0mm,兩眼瞳孔間距離為64~65mm)。

3.3.2

輻輳convergence

由雙眼調(diào)整其觀看方向(同時向鼻側(cè)中央轉(zhuǎn)動),晶狀體光軸匯聚于視線前方某一位置的過程。

3.3.3

調(diào)節(jié)accommodation

眼睛通過調(diào)節(jié)晶狀體的焦距從而看清楚物體的過程。

3.3.4

輻輳-調(diào)節(jié)一致性convergence-accommodationconsistency

眼睛的輻輳和調(diào)節(jié)同時處在同一物距上,當視點數(shù)越多,輻輳-調(diào)節(jié)的一致性越好,越不容易引起

7

視覺上的矛盾沖突[]。

3.3.5

單眼視差monocularparallax

3

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超多視點光場顯示器中進入單眼的視差圖像數(shù)至少兩幅時,單眼獲得的圖像之間的視覺差異。

3.3.6

運動視差motionparallax

由觀看者的移動而產(chǎn)生的視覺差異。

4環(huán)境適應要求

光場顯示器的環(huán)境適應要求如下表1所示:

表1環(huán)境適應要求

序號基本參數(shù)單位技術(shù)要求

1工作溫度°C-10~40

2存儲溫度°C-20~55

3工作濕度%RH20~80

5測量一般條件

5.1環(huán)境條件

標準測量條件:應在以下溫度、濕度和氣壓條件范圍內(nèi)進行測量。

環(huán)境溫度:15℃~35℃,優(yōu)選25℃。

相對濕度:25%RH~75%RH。

大氣壓力:86kPa~106kPa。

光照條件:測量亮色度時在標準暗室條件下進行,被測顯示器屏幕任一位置附近,暗室雜散光照

度應低于0.3lx。

5.2測量設(shè)備

測量設(shè)備:亮色度計、相機。

測量探頭要求:孔徑大小為4~6mm,包括至少500個像素點。

5.3測量設(shè)置

測量設(shè)置如圖1所示,測量距離通常選擇顯示器的設(shè)計觀看距離,在測量過程中,測量距離應保持

不變。一個光場顯示器僅可規(guī)定和使用一個設(shè)計觀看距離。

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圖1測量設(shè)置側(cè)視圖

6測量一般方法

6.1視差連貫性

6.1.1概述

單目視覺,指單眼可感知到深度信息,包括了運動視差及焦點調(diào)節(jié)。其中,運動視差是指人眼在

移動過程中,觀察的物體因為距離不同導致位移量不同,從而產(chǎn)生深度感知。雖然一般的兩視點同樣

具有運動視差,但那是不連貫的,也即在運動視差的定義中還隱藏著“連貫性”這一條件,由此提出

“視差連貫性”的概念?!耙暡钸B貫性”也可以理解為“視差融合量”,相鄰視差圖的視差量在一定

范圍內(nèi),人眼可以很好的融合相鄰視差(以上過程也屬于人眼的調(diào)節(jié)作用,而人眼的調(diào)節(jié)程度可使用

屈光度描述)。要真正實現(xiàn)連續(xù)平滑的運動視差,相鄰視差圖的視差量控制是必不可少的。因此,需

要滿足“相鄰視差圖的視差在設(shè)計觀看距離上應滿足人眼的連貫性感受”這一必要條件。

6.1.2測量條件

測量設(shè)備:相機+人眼觀測。

測量位置:顯示屏中心。

6.1.3測量位置

測量位置如圖2所示,選擇顯示屏幕的中心位置P0點附近,觀察或拍攝位置為設(shè)計觀看距離處。

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圖2測量位置圖

6.1.4測量畫面

測量畫面:視差連貫性測量示意圖,如圖3~5所示。

說明:圖3為原始測量示意圖示例(畫面為白底,中心區(qū)域米字圖樣為黑色),圖4為合成不同視

差的兩視點3D測量示意圖,1~15分別為不同的視差量,圖5為確認兩視點串擾最大位置的測量示意圖,

在該位置記錄或觀測不同視差3D測量示意圖的圖像串擾情況。

圖3原始測量示意圖示例

圖4合成不同視差的兩視點3D測量示意圖

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圖5確認兩視點串擾最大位置測量示意圖

6.1.5測量方法

測量方法如下:

1)已知待測屏幕的設(shè)計觀看距離L及像素大小Pixel_size,由公式(1)計算人眼視張角在5’時對

應的像素個數(shù)n[8],

tan5

=(1)

_′

?????

2)根據(jù)n的大小,將原始測量示意圖分別移動????k個像素、2k個像素……n個像素(可移動非等間

????????????????????????????????????

距),作為不同的視差量圖片;

3)將原始測量示意圖與移動后的不同的視差量圖片分別合成具有不同視差的兩視點3D測量示意

圖,如圖4所示;

4)在兩張純黑圖上分別設(shè)置純白小窗畫面,并合成兩視點3D測量示意圖,如圖5所示。在設(shè)計觀

看距離上,找到兩視點串擾最大的位置,即左右兩個白色小窗亮度相同的位置,標記這個位置;

5)在步驟4)中標記的位置上,依次單眼觀察或者相機拍攝步驟3)中不同視差的兩視點3D測量示意

圖;

6)按照6.1.2的位置觀察或拍攝,當圖中明顯存在兩個重影圖案時,記下此時兩視點3D測量示意

圖移動的像素個數(shù),即為待測屏幕在滿足連續(xù)運動視差情況下可容忍的相鄰最大視差。

6.2單目兩視點

6.2.1概述

單目視覺,指單眼可感知到深度信息,包括了運動視差及焦點調(diào)節(jié)。其中,焦點調(diào)節(jié)是指當單眼

進入來自同一個點的不同方向的光線時,人眼的晶狀體改變焦距使該點可成像在視網(wǎng)膜上,從而產(chǎn)生

聚焦深度感知。而焦點調(diào)節(jié)需要密集視點排布,因為只有當視點足夠密集,單眼可以進入至少兩個視

點時,才能實現(xiàn)單眼進入來自同一個點兩個不同方向的光線。因此,實現(xiàn)單目立體視覺還需要滿足“相

鄰視點排布間隔小于瞳孔大小”的另一必要條件。

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6.2.2測量條件

測量設(shè)備:亮色度計

測量位置:顯示屏中心附近區(qū)域

6.2.3測量位置

測量位置如圖6所示,選擇顯示屏幕的中心條帶區(qū)域位置(圖中條紋區(qū)域),測量位置為設(shè)計觀看

距離處。

圖6測量區(qū)域位置分布圖

6.2.4測量畫面

測量畫面:不同視點的測量示意圖,如圖7所示。

說明:圖7為合成的不同視點的紅藍測量示意圖,純紅圖和純藍圖的分辨率與待測屏幕相同,在

VN個視點的圖中,將第m個視點替換為純紅圖,與其他純藍圖合成所需的紅藍測量示意圖。

圖7合成不同視點的紅藍測量示意圖

6.2.5測量方法

測量方法如下:

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1)已知待測屏幕在設(shè)計觀看距離下對應的觀看寬度L和瞳孔大小e,由公式(2)計算理論上滿足

單目進入兩個視點的最小視點數(shù)VN;

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