Pinhole imaging based solutions for stereoscopic 3D and head worn displays
İğne deliği görüntüleme temelli stereoskopik 3B ve başa takılan göstergeler için çözümler
- Tez No: 397224
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ÜREY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Stereoskopik ekranların iyi bilinen iki sorunu; göz merceği uyumsuzluğu ve odaklanılamayan nesnelerde doğal blörün olmamasıdır. Biz bu sorunlara uygun bir çözüm olması için Süper Stereoskopi (SS3B) adını verdiğimiz yeni bir teknik sunuyoruz. Sıradan stereoskopik gözlükler yerine, ışık seçici filtreli iğne deliklerinin üzerinden her bir göze en az iki paralaks görüntü gönderen, SS3B gözlükler kullanılmaktadır. İğne delikleri blörsüz retinal görüntüler üreterek göz merceği uyumunu sağlamakta ve bu sırada çoklu paralaks görüntülerin göze ulaştırılmasıyla odaklanılamayan nesneler için kısmi blör etkisi oluşmaktadır. Kamera ve insan gözlemcilerle yapılan deneyler tekniğin istendiği gibi çalıştığını göstermektedir. Her göz için renk filtreli iki iğne deliğinin kullanıldığı durumda bu teknik, sıradan stereoskopik ekranlarda herhangi bir donanım, sürücü veya kare hızı değiştirmeden sadece yeni içerik yüklenerek kullanılmaya uygundur. Görüntüdeki kabul edilebilir parlaklık düşüşü ve iğne delikleri sebebiyle gözde oluşan doğal uzamsal çözünürlük azalması dışında, bu teknik konforlu ve gerçekçi 3B görüntü için, özellikle sıradan 3BTV ve sinemalarda görüntülenmesi mümkün olmayan yakın objelerin gösterilmesinde umut vadetmektedir. Bu tezde, bir basit başa takılan gösterge ile sanal gerçeklik (SG) sunmaktayız ve bu sayede lense gerek kalmadan akıllı telefonun ekranındaki görüntüyü, iğne delikleri sayesinde kullanıcının retinasına aktarıyoruz. Optimize edilmiş olan iğne delikleri tasarımı ve cep telefonunda gösterilen görüntülerin ön-işlemesi sayesinde, alt-görüntüler, iğne deliklerinden retinaya, çift görüntü ve boş alanlar olmaksızın, sorunsuz bir şekilde bölünmüş olarak aktarılır. Kavram ispatı prototipi 3mm göz bebeği çıkışı için tasarlanmış ve teoriyi başarılı bir şekilde doğrulamaktadır. Bu prototipin, her derecede 4 döngüsü var ve 45 derecelik çapraz görüş alanında tam renkli görüntülerin aktarılabildiğgini göstermektedir. Bu deney aynı zamanda, istenen retina görüntüsünü oluşturan ekran içeriğini oluşturmanın (rastgele kararlar sonucu alınanlar da dahil) ilgiçekici birden fazla seçeneğinin göstermektedir. Sistem hafif ve düşük bütçeli olmakla birlikte geniş görüş alanı içine kırınımla sınırlandırılmış görüntüler aktarabilmektedir. Ancak, uzaysal çözünürlük küçük iğne deliği boyutundan dolayı orta kalitededir. Ayrıca, değişen göz bebeği büyüklüğü ve yeri için göz bebeği takip algılayıcıları ve dinamik olarak ayarlanabilen iğne delikleri gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Two well-known existing problems of stereoscopic displays are the accommodation-convergence conflict and the lack of natural blur for defocused objects. We present a new technique that we name Super Stereoscopy (SS3D) to provide a convenient solution to these problems. Regular stereoscopic glasses are replaced by SS3D glasses which deliver at least two parallax images per eye through pinholes equipped with light selective filters. The pinholes generate blur free retinal images so as to enable correct accommodation, while the delivery of multiple parallax images per eye creates an approximate blur effect for defocused objects. Experiments performed with cameras and human viewers indicate that the technique works as desired. In case two pinholes equipped with color filters per eye are used, the technique can be used on a regular stereoscopic display by only uploading a new content, without requiring any change in display hardware, driver or frame rate. Apart from some tolerable loss in display brightness and decrease in natural spatial resolution limit of eye due to pinholes, the technique is quite promising for comfortable and realistic 3D vision, especially enabling the display of close by objects that are not possible to display and comfortably view on regular 3DTV and cinema. We propose a simple virtual reality (VR) type head-worn display (HWD) system, where a pinhole array relays the image on a smart phone display to the retina of a user without requiring any lenses. The sub-images relayed through the pinholes are seamlessly tiled on the retina without ghost (double) images or blank regions by using an optimized pinhole design and by pre-processing the images shown on the cell phone. A proof-of-concept prototype with a 3 mm exit pupil successfully verifies the developed theory and demonstrates the delivery of full color images within a diagonal field-of-view (FoV) of 45 degrees at a resolution of about 4 cycles per degree. The experiments also demonstrate the interesting possibility that there are multiple options for the display content that generates a desired retinal image, including those obtained with random decisions. The system is low-weight, very low-cost, and can deliver diffraction-limited images across a wide FoV. However, the spatial resolution is moderate due to small pinhole size. Also, pupil tracker sensors and a dynamically configurable pinhole array are needed to handle changing pupil size and locations.
Benzer Tezler
- PbS colloidal quantum dots based photodetectors for integrated swir detection
Kısa dalga kızılötesi algılama için PbS koloidal kuantum nokta bazlı fotoalgılayıcılar
EMRE HEVES
Doktora
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
YRD. DOÇ. DR. CEM ÖZTÜRK
- Fundamentals of a metal surface imaging system based on laser-optic principles
Çeşitli metal yüzeylerin ölçümünde kullanılıcak lazer/optik sistemlerinin temelleri
MURAT BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
ÖĞR. GÖR. HAKAN ALTAN
- Imaging of metal surfaces using confocal laser scanning microscopy
Metal yüzeylerin eş-odaklı lazer taramalı mikroskop sistemi ile görüntülenmesi
BİLGE CAN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Hipotiroidi ve hipertiroidide tiroid bezinde rölatif 99m-teknesyum perteknetat tutulumunun değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
DİLEK KEÇECİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Radyoloji ve Nükleer TıpOndokuz Mayıs ÜniversitesiNükleer Tıp Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TARIK BAŞOĞLU
- Image synthesis for depth estimation using stereo and focus analysis
Stereo ve fokus analiz yöntemleriyle derinlik algılaması için görüntü sentezlenmesi
FAHRİ TUNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR HALICI