光场数据重构方法、光场数据重构器件及光场显示装置

摘要

本发明提供一种光场数据重构方法、光场数据重构器件及光场显示装置，该光场数据重构方法包括：获取在光场采集点采集的2D原始图像，光场采集点位于UV平面直角坐标系内，光场采集点为M×N的矩阵，光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；根据X×Y个目标图像，得到4D光场数据。本发明中，采用数量较少的光场采集点采集2D原始图像，对采集的2D原始图像进行插值处理，得到数量较大的目标图像，并根据数量较大的目标图像重构连续且较清晰的4D光场数据，极大地降低了2D原始数据的采集量。

权利要求

1.一种光场数据重构方法，其特征在于，包括：

获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据；

所述分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像包括：在U坐标轴方向上，对N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×N个目标图像；

在V坐标轴方向上，对X行目标图像中的每一行的N个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

或者

在V坐标轴方向上，对M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到M×Y个目标图像；

在U坐标轴方向上，对Y列目标图像中的每一列的M个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像。

2.根据权利要求1所述的光场数据重构方法，其特征在于，所述插值处理包括：针对一待得到的目标图像，通过插值算法对在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于所述待得到的目标图像两侧的两个图像插值得到。

3.根据权利要求2所述的光场数据重构方法，其特征在于，所述插值算法为线性插值算法，采用下述公式进行插值：Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))其中，Insert_image.j为待得到的目标图像，image.i和image.(i+1)为在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于待得到的目标图像两侧的图像，alph和bet之和为一确定数值，alph和bet为权重，根据待得到的目标图像与其两侧的两个图像的距离来确定。

4.根据权利要求1所述的光场数据重构方法，其特征在于，X和Y其中之一为所述目标图像的像素的行数，另一为所述目标图像的像素的列数。

5.根据权利要求1所述的光场数据重构方法，其特征在于，在U坐标轴方向上，N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点等间隔分布，在V坐标轴方向上M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点等间隔分布。

6.一种光场数据重构器件，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

插值模块，用于分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；所述分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像包括：在U坐标轴方向上，对N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×N个目标图像；在V坐标轴方向上，对X行目标图像中的每一行的N个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；或者，在V坐标轴方向上，对M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到M×Y个目标图像；在U坐标轴方向上，对Y列目标图像中的每一列的M个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

获得模块，用于根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据。

7.一种光场显示装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的光场数据重构器件。

8.根据权利要求7所述的光场显示装置，其特征在于，还包括：

至少两层显示屏；

分解模块，与所述光场数据重构器件连接，用于将所述光场数据重构器件得到的4D光场数据分解成至少两个显示图像，并将所述至少两个显示图像分别发送给所述至少两层显示屏显示。

9.根据权利要求8所述的光场显示装置，其特征在于，所述至少两层显示屏的分辨率相同均为X×Y。

说明书

光场数据重构方法、光场数据重构器件及光场显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光场数据重构方法、光场数据重构器件及光场显示装置。

背景技术

[0002] 4D光场数据记录了在不同位置观察到的同一物体的信息，如图1所示为一4D光场数据的示意图，图1中，面UV记录了光场采集点的位置信息，面ST分别记录了各个光场采集点采集的像素信息。图1中示出的光场采集点为5×5的矩阵。

[0003] 光场数据L(u,v,s,t)可以通过以下公式来记录：

[0004] L(u,v,s,t)＝M×N×Row×Column

[0005] 其中，u,v,s,t为整数，作为光场数据的索引，u,v表示光场采集点的位置，光场采集点为M×N的矩阵，s,t表示单个光场采集点采集的像素信息，每一个光场采集点采集的像素的数量为Row×Column。L(u,v,s,t)在点(u,v,s,t)记录的值l(u,v,s,t)为在图1中对应光场采集点的像素信息。

[0006] 为生成连续的图像信息，优选地M×N＝Row×Column。一般图像分辨率为HD(高清，720×1280)，FHD(全高清，1080×1920)等，这就需要光场采集点同样为720×1280或者1080×1920，明显增加了数据采集的难度。

发明内容

[0007] 有鉴于此，本发明提供一种光场数据重构方法、光场数据重构器件及光场显示装置，用于解决获取4D光场数据时数据采集难度大的问题。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供一种光场数据重构方法，包括：

[0009] 获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

[0010] 分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0011] 根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据。

[0012] 可选的，所述分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像包括：

[0013] 在U坐标轴方向上，对N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×N个目标图像；

[0014] 在V坐标轴方向上，对X行目标图像中的每一行的N个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0015] 或者

[0016] 在V坐标轴方向上，对M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到M×Y个目标图像；

[0017] 在U坐标轴方向上，对Y列目标图像中的每一列的M个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像。

[0018] 可选的，所述插值处理包括：

[0019] 针对一待得到的目标图像，通过插值算法对在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于所述待得到的目标图像两侧的两个图像插值得到。

[0020] 可选的，所述插值算法为线性插值算法，采用下述公式进行插值：

[0021] Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))

[0022] 其中，Insert_image.j为待得到的目标图像，image.i和image.(i+1)为在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于待得到的目标图像两侧的图像，alph和bet之和为一确定数值。

[0023] 可选的，X和Y其中之一为所述目标图像的像素的行数，另一为所述目标图像的像素的列数。

[0024] 可选的，在U坐标轴方向上，N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点等间隔分布，在V坐标轴方向上M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点等间隔分布。

[0025] 本发明还提供一种光场数据重构器件，包括：

[0026] 获取模块，用于获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

[0027] 插值模块，用于分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0028] 获得模块，用于根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据。

[0029] 本发明还提供一种光场显示装置，包括上述光场数据重构器件。

[0030] 可选的，所述光场显示装置还包括：

[0031] 至少两层显示屏；

[0032] 分解模块，与所述光场数据重构器件连接，用于将所述光场数据重构器件得到的4D光场数据分解成至少两个显示图像，并将所述至少两个显示图像分别发送给所述至少两层显示屏显示。

[0033] 可选的，所述至少两层显示屏的分辨率相同均为X×Y。

[0034] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：

[0035] 本发明实施例中，采用数量较少的光场采集点采集2D原始图像，对采集的2D原始图像进行插值处理，得到数量较大的目标图像，并根据数量较大的目标图像重构连续且较清晰的4D光场数据，极大地降低了2D原始数据的采集量，使得光场显示成为可能，从而实现逼真舒适的3D体验。

附图说明

[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0037] 图1为4D光场数据的示意图；

[0038] 图2为本发明实施例的光场数据重构方法的流程示意图；

[0039] 图3为本发明实施例的光场采集点在UV坐标系中的示意图；

[0040] 图4为本发明实施例的光场采集点采集的原始图像在UV坐标系中的示意图；

[0041] 图5为本发明一实施例的在U坐标轴方向上的插值方法示意图；

[0042] 图6为本发明一实施例的在V坐标轴方向上的插值方法示意图；

[0043] 图7为本发明另一实施例的在V坐标轴方向上的插值方法示意图；

[0044] 图8为本发明另一实施例的在U坐标轴方向上的插值方法示意图；

[0045] 图9为本发明又一实施例的插值方法示意图；

[0046] 图10为采用本发明实施例的插值方法与未采用插值方法得到的极线图的比较示意图；

[0047] 图11为本发明实施例的光场数据重构器件的结构示意图；

[0048] 图12为本发明实施例的光场显示装置进行光场显示的流程示意图；

[0049] 图13为本发明实施例的具有两层显示屏的光场显示装置的光场显示示意图；

[0050] 图14为本发明实施例的具有两层显示屏的光场显示装置显示的画面的示意图；

[0051] 图15为本发明实施例的光场显示装置的结构示意图。

具体实施方式

[0052] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0053] 为解决现有的获取4D光场数据时数据采集难度大的问题，请参考图2，本发明实施例提供一种光场数据重构方法，包括：

[0054] 步骤21：获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

[0055] 本发明实施例中，可以通过摄像头采集2D原始图像(真实采集)，或者，通过渲染生成2D原始图像(模拟采集)。

[0056] 本发明实施例中，UV平面直角坐标系中，U可以为纵坐标，V为横坐标，当然，U也可以为横坐标，V为纵坐标。

[0057] 请参考图3，图3所示的实施例中，U为纵坐标，V为横坐标，光场采集点30的数量为3×4(M＝3，N＝4)。

[0058] 步骤22：分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0059] 本发明实施例中，可以首先在U坐标轴方向上进行插值处理，然后在V坐标轴方向上进行插值处理，当然，也可以先在V坐标轴方向上进行插值处理，然后在U坐标轴方向上进行插值处理。

[0060] 步骤23：根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据。

[0061] 本发明实施例中，采用数量较少的光场采集点采集2D原始图像，对采集的2D原始图像进行插值处理，得到数量较大的目标图像，并根据数量较大的目标图像重构连续且较清晰的4D光场数据，极大地降低了2D原始数据的采集量，使得光场显示成为可能，从而实现逼真舒适的3D体验。

[0062] 本发明实施例中，优选地，M和N均为小于10的正整数，即光场采集点的数量与目标图像的数量相比要小很多，从而可以极大地降低2D原始数据的采集量。例如，光场采集点的数量可以为5×5，7×7或者5×7等，而目标图像的数量通常为720×1280或者1080×1920等。

[0063] 下面对插值处理的方法进行详细说明。

[0064] 在本发明的一些实施例中，上述步骤22可以包括：

[0065] 步骤221a：在U坐标轴方向上，对N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×N个目标图像；

[0066] 步骤222a：在V坐标轴方向上，对X行目标图像中的每一行的N个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0067] 请参考图4，图4所示的实施例中，假设光场采集点为3×4(即M＝3，N＝4)的矩阵，需要得到8×9(即X＝8，Y＝9)的目标图像。在UV平面直角坐标系内，光场采集点采集的2D原始图像41也为3×4的矩阵，在进行插值时，请参考图5，首先在U坐标轴方向上，对4列光场采集点中的每一列的3个光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到8×4个目标图像42。请参考图6，然后，在V坐标轴方向上，对8行目标图像42中的每一行的4个目标图像进行插值处理，得到8×9个目标图像。

[0068] 在本发明的另外一些实施例中，上述步骤22也可以包括：

[0069] 步骤221b：在V坐标轴方向上，对M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到M×Y个目标图像；

[0070] 步骤222b：在U坐标轴方向上，对Y列目标图像中的每一列的M个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像。

[0071] 请参考图7，首先在V坐标轴方向上，对3行所述光场采集点中的每一行的4个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到3×9个目标图像。然后，请参考图8，在U坐标轴方向上，对9列目标图像中的每一列的3个目标图像进行插值处理，得到8×9个目标图像。

[0072] 本发明实施例中，上述插值处理可以包括：针对一待得到的目标图像，通过插值算法对在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于所述待得到的目标图像两侧的两个图像插值得到。举例来说，请参考图5，图5中的虚线框框住的目标图像42，是通过对位于其两侧的2D原始图像41插值得到。请参考图6，图6中的虚线框框住的目标图像42，是通过对位于其两侧的两(横向的)目标图像42插值得到。当然，在本发明的其他一些实施例中，也不排除采用其他的插值处理方法。

[0073] 本发明实施例中，优选地，在U坐标轴方向上，N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点等间隔分布，在V坐标轴方向上，M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点等间隔分布，从而使得插值算法简单。该种情况下，插值处理时，在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上，相邻的两个图像之间插入的目标图像的数量相同。举例来说，请参考图5，在U坐标轴方向上，相邻的两个2D原始图像41之间插入的目标图像42的个数均为4个。请参考图6，在V坐标轴方向上，相邻的两个(横向的)目标图像42之间插入的(竖向的)目标图像42的个数均为3个。

[0074] 当然，在本发明的其他一些实施例中，N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点也可以不等间隔分布，同样的，M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点也可以不等间隔分布。

[0075] 本发明实施例中，使用的插值算法可以为线性插值算法，可以采用下述公式进行插值：

[0076] Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))

[0077] 其中，Insert_image.j为待得到的目标图像，image.i和image.(i+1)为在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于待得到的目标图像两侧的图像，alph和bet之和为一确定数值。

[0078] 具体的，根据待得到的目标图像与其两侧的两个图像的距离，来确定两个图像的权重(alph和bet)。

[0079] 在本发明的一可选实施例中，alph和bet之和可以为1。

[0080] 本发明实施例中的上述插值方法，可以理解为：

[0081] 在一些实施例中，在U坐标轴方向上，将待得到的每一列的X个目标图像划分为M-1份，针对每一份待得到的X/(M-1)个目标图像，通过对其两侧的2D原始图像进行插值处理得到。在V坐标轴方向上，将待得到的每一行的Y个目标图像划分为N-1份，针对每一份待得到的Y/(N-1)个目标图像，通过对其两侧的目标图像(该目标图像是在U坐标轴方向上插值处理得到的目标图像)进行插值处理得到。

[0082] 或者，

[0083] 在一些实施例中，在V坐标轴方向上，将待得到的每一行的Y个目标图像划分为N-1份，针对每一份待得到的Y/(N-1)个目标图像，通过对其两侧的2D原始图像进行插值处理得到。在U坐标轴方向上，将待得到的每一列的X个目标图像划分为M-1份，针对每一份待得到的X/(M-1)个目标图像，通过对其两侧的目标图像(该目标图像是在V坐标轴方向上插值处理得到的目标图像)进行插值处理得到。

[0084] 针对每一份待得到的X/(M-1)个目标图像，可选地：

[0085] alph＝j/(X/(M-1))；

[0086] bet＝((X/(M-1))-j)/(X/(M-1))；

[0087] 其中，j为待得到的目标图像在所在份目标图像中的序号(j相当于与两侧的图像的距离)，取值为1～X/(M-1)；

[0088] 针对每一份待得到的Y/(N-1)个目标图像，可选地：

[0089] alph＝j/(Y/(N-1))；

[0090] bet＝((Y/(N-1))-j)/(Y/(N-1))；

[0091] 其中，j为待得到的目标图像在所在份目标图像中的序号(j相当于与两侧的图像的距离)，取值为1～Y/(N-1)。

[0092] 上述线性插值算法可以通过以下程序执行：

[0093] 在U坐标轴方向上进行插值计算：

[0094] For i From 1to(M-1)#将待得到的X个目标图像划分为M-1份，对M-1份目标图像分别进行线性插值计算

[0095] For j From 1to X/(M-1)#对M-1份目标图像中每一份目标图像分别进行线性插值计算

[0096] Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))#在2D原始图像i与i+1之间插入X/(M-1)张新图像，新图像中的像素信息由前后两张2D原始图像线性插值获得。

[0097] END For

[0098] End For

[0099] 同理，在V坐标轴方向上进行另外一方向的插值计算：

[0100] For i From 1to(N-1)#将待得到的Y个目标图像划分为N-1份，对N-1份目标图像分别进行线性插值计算

[0101] For j From 1to Y/(N-1)#对N-1份目标图像中每一份目标图像分别进行线性插值计算

[0102] Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))#在U坐标轴方向上得到的目标图像i与i+1之间插入Y/(N-1)张新图像，新图像中的像素信息由前后两张目标图像线性插值获得，请参考图9。

[0103] END For

[0104] End For

[0105] 这样就可以将一个M×N个2D原始图像，拓展为X×Y个2D目标图像，最终的4D光场数据L(u,v,s,t)的维度为X×Y×X×Y。

[0106] 本发明实施例中，可选的，X和Y其中之一为所述目标图像的像素的行数，另一为所述目标图像的像素的列数。假设目标图像的像素的行数为Row，目标图像的像素的列数为Column，则用于生成4D光场数据的目标图像的个数为Row×Column。

[0107] 本发明实施例中，请参考图10，通过上述插值算法得到的图像在极线图中表示出良好的连续性。图10中，(a)为原始图像，原始图像中的竖向的线为极线图(极线图是以U为横坐标，以S为纵坐标，或者以V为横坐标，以T为纵坐标得到的图)的切线位置，(b)为未经插值算法转换的极线图，(c)为经过本发明实施例中的插值算法转化的极线图，从(c)中可以看到明显的边缘优化。

[0108] 请参考图11，本发明实施例还提供一种光场数据重构器件，包括：

[0109] 获取模块，用于获取在光场采集点采集的2D原始图像，所述光场采集点位于UV平面直角坐标系内，所述光场采集点为M×N的矩阵，所述光场采集点的数量小于用于生成4D光场数据的目标图像的数量；

[0110] 插值模块，用于分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0111] 获得模块，用于根据所述X×Y个目标图像，得到所述4D光场数据。

[0112] 本发明实施例中，采用数量较少的光场采集点采集2D原始图像，对采集的2D原始图像进行插值处理，得到数量较大的目标图像，并根据数量较大的目标图像重构连续且较清晰的4D光场数据，极大地降低了2D原始数据的采集量，使得光场显示成为可能，从而实现逼真舒适的3D体验。

[0113] 可选的，所述分别在U坐标轴方向和V坐标轴方向上，对M×N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像包括：

[0114] 在U坐标轴方向上，对N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到X×N个目标图像；

[0115] 在V坐标轴方向上，对X行目标图像中的每一行的N个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像；

[0116] 或者

[0117] 在V坐标轴方向上，对M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点采集的2D原始图像进行插值处理，得到M×Y个目标图像；

[0118] 在U坐标轴方向上，对Y列目标图像中的每一列的M个目标图像进行插值处理，得到X×Y个目标图像。

[0119] 可选的，所述插值处理包括：

[0120] 针对一待得到的目标图像，通过插值算法对在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于所述待得到的目标图像两侧的两个图像插值得到。

[0121] 可选的，所述插值算法为线性插值算法，采用下述公式进行插值：

[0122] Insert_image.j＝alph(image.i)+bet(image.(i+1))

[0123] 其中，Insert_image.j为待得到的目标图像，image.i和image.(i+1)为在U坐标轴方向上或V坐标轴方向上位于待得到的目标图像两侧的图像，alph和bet之和为一确定数值。

[0124] 可选的，X和Y其中之一为所述目标图像的像素的行数，另一为所述目标图像的像素的列数。

[0125] 可选的，在U坐标轴方向上，N列所述光场采集点中的每一列的M个所述光场采集点等间隔分布，在V坐标轴方向上M行所述光场采集点中的每一行的N个所述光场采集点等间隔分布。

[0126] 本发明实施例还提供一种光场显示装置，包括上述光场数据重构器件。

[0127] 在本发明的一些实施例中，所述光场显示装置还包括：

[0128] 至少两层显示屏；

[0129] 分解模块，与所述光场数据重构器件连接，用于将所述光场数据重构器件得到的4D光场数据分解成至少两个显示图像，并将所述至少两个显示图像分别发送给所述至少两层显示屏显示。

[0130] 请参考图12，图12为本发明实施例的光场显示装置进行光场显示的流程示意图，首先光场数据重构器件根据采集的2D原始图像生成4D光场数据，并将4D光场数据发送给分解模块，分解模块将所述光场数据重构器件得到的4D光场数据分解成至少两个显示图像(图中示出了两个显示图像image1和image2)，并将至少两个显示图像分别发送给所述至少两层显示屏显示。

[0131] 本发明实施例中，所述至少两层显示屏同步显示分解出的画面。

[0132] 其中，所述显示屏可以为液晶显示屏(LCD)，也可以为其他类型的显示屏，例如有机发光二极管(OLED)、miniLED、microLED显示屏等。

[0133] 下面对具有两层显示屏的光场显示装置的光场显示的理论进行说明：

[0134] 请参考图13，通过显示屏1上的(u,v)点与显示屏2上的(s,t)点的光线，每透过一层显示，光线强度依次降低，l(u,v,s,t)的值即为显示屏1上(u,v)点与显示屏2上的(s,t)的乘积，即：

[0135] l(u,v,s,t)＝f(u,v)*g(s,t)

[0136] 其中，f,g为显示屏1和显示屏2的透过率分布函数。

[0137] 如图14所示，图14中，从左至右依次为画面1，画面2和重构画面。将画面1输出至显示屏1，画面2输出至显示屏2，得到重构画面，本发明实施例中的重构画面为0°0°视角(光场采集点所在平面中光场采集点相对与观察图像的角度(水平角度与俯仰角度均为0))，对应图1中的5×5图像中UV坐标为(3,3)的图像，其他视角通过显示屏1与显示屏2不同角度观察。

[0138] 本发明实施例中，可选的，所述至少两层显示屏的分辨率相同均为X×Y，该种设计比较简单。

[0139] 本发明实施例中，请参考图15，光场显示装置包括两层显示屏151，两层显示屏151之间可以通过隔垫物152进行支撑。隔垫物152的厚度可以为5毫米-20毫米。图15所示的实施例中，显示屏151为液晶显示屏，还包括背光源153。为了保证光场显示装置的结构精密，光场显示装置还可以包括平面支撑结构154，位于背光源153和显示屏151的外侧。

[0140] 本发明实施例中，光场显示装置还可以包括偏光片(POL)，所述相邻的两层显示屏之间的偏光片可以共用或偏光轴平行。

[0141] 当光场显示装置包括三层显示屏时，4D光场数据可以采用下式表示：

[0142]

[0143] 其中，i,j表示在显示屏1上的点，k,l表示在显示屏2上的点，g,h表示在显示屏3上的点，UiVj表示显示屏1上的点i,j的透过光线，SkTl表示显示屏2上的点k,l的透过光线，IgJh表示显示屏3上的点g,h的透过光线。

[0144] 当光场显示装置包括两层显示屏时，4D光场数据可以采用下式表示：

[0145]

[0146] 其中，i,j表示在显示屏1上的点，k,l表示在显示屏2上的点，iVj表示显示屏1上的点i,j的透过光线，SkTl表示显示屏2上的点k,l的透过光线。

[0147] 除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

[0148] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。