即時立體影像擷取與實體重建技術之研究

Abstract

近幾年由於科技的發展、軟體與硬體設備的品質不斷提升，使得立體 影像播放的技術也跟著日新月異；2009 年好萊塢年度大片”阿凡達”挾著立體播放的話題，一路連霸全球票房冠軍寶座，並改寫了鐵達尼號所創下全球的票房紀錄；阿凡達電影的成功，並不只是立體電影的成功，更重要的是，它啟動了立體影像產業商業化的一個劃時代的開始。 眼鏡式立體顯示技術的發展迄今已有一百多年的歷史，其技術成熟且 相關產品已商業化。但需要長時間配戴眼鏡，且播放的內容也必須先經過後製處理，滿足左右眼不同的觀看視角以達到立體顯示的目的。因此，不自然的觀看方式和無法即時立體顯示，是眼鏡式立體顯示技術先天上無法克服的缺點。裸眼式立體顯示技術的發展較晚，但能夠自然的用雙眼觀看即時的立體影像，是我們所夢寐以求的終極目標。因此，裸眼式立體顯示技術是未來立體顯示技術發展的趨勢。 本論文提出即時立體影像擷取與實體重建方法，是以圓柱透鏡陣列之 立體顯示為理論基礎，藉由圓柱透鏡陣列光學成像方式，以高畫素數位相機擷取影像，再以圓柱透鏡陣列重建並透過實驗測試此方式之可行性。主要目標在於改善傳統繁瑣的影像擷取及軟體編輯過程並建立即時立體影像的擷取以及立體顯示系統。

Three-dimensional (3D) stereoscopic imaging is a highly increasing imaging technique that promptly tends to be popular, unaided, and simple and cost effective trends. This project proposes the concept and underlying theory for real-time 3D image capture and wide field of view reconstruction of real object and its applications in digital holographic display. In this project, we propose a novel approach to a 3D stereoscopic imaging based on the theory of lenticular stereoscopic imaging to improve the capture image quality. In this approach we employ an ultra-high pixel array camera or CCD camera with micro elements, lenticular lens array (LLA), directly capture the image of real object. The advantage is easy to combine TFT-LCD and the ability to overcome the constraints in a conventional lenticular imaging technique that employs screen printing.