光柵掃描式立體曝光的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光柵掃描式立體曝光機(jī)，采用數(shù)碼放大原理，用數(shù)碼片夾作為圖像源，通過(guò)放大鏡頭將圖像投射到掃描光柵，對(duì)感光材料進(jìn)行曝光。微位移掃描光柵進(jìn)行多次曝光提高輸出圖像的橫向分辨率。立體曝光機(jī)由圖像處理控制平臺(tái)、掃描曝光單元、沖印系統(tǒng)組成，沖印后的圖像與立體光柵復(fù)合形成立體照片。與其它平面輸出設(shè)備相比，其橫向清晰度提高了10倍以上，具有精度高、立體感強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，特別是立體燈片的清晰度完全媲美高清晰的平面圖像，觀看舒適無(wú)眼暈感，可廣泛應(yīng)用于攝影行業(yè)、廣告行業(yè)。
【專利說(shuō)明】光柵掃描式立體曝光機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖片輸出設(shè)備，更具體地講，涉及一種輸出立體照片的數(shù)碼曝光機(jī)，所述曝光機(jī)可用于立體照片、立體廣告片的高精度輸出。
【背景技術(shù)】:
[0002]主流數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)影像輸出技術(shù)包括LASER技術(shù)和LDD技術(shù)。LASER技術(shù)即激光法，是通過(guò)紅、綠、藍(lán)三色激光管將數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)化為紅、綠、藍(lán)光曝光于相紙，激光具有單色性好、幾乎無(wú)擴(kuò)散等特點(diǎn)，能制得清晰度、銳度非常高、色彩非常鮮明照片的特點(diǎn)，而且很容易實(shí)現(xiàn)大幅面的曝光。將激光束直接發(fā)送至相紙使之感光，不需要成像鏡頭的參與，而且一般是將紅、綠、藍(lán)三色激光器發(fā)出的三種不同顏色的激光束會(huì)聚到一起后在相紙上感光，因而幾乎不存在色彩漂移現(xiàn)象，不存在畫面邊緣和畫面中間影像清晰度不一的現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)約200?400DPI的圖像輸出精度。
[0003]LDD技術(shù)采用投射式液晶屏(以下簡(jiǎn)稱IXD)，IXD是一種投射式灰度TFT，液晶的分辨率為1200*1600，僅僅依靠液晶屏本身的相素?cái)U(kuò)印照片是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此這類產(chǎn)品往往通過(guò)相素的橫向及縱向錯(cuò)動(dòng)，分四個(gè)位置曝光和九個(gè)位置曝光來(lái)提高分辨率。在每個(gè)位置上需要經(jīng)過(guò)紅綠藍(lán)三次曝光，因此制作一張數(shù)碼照片需要?jiǎng)幼?2次和27次移位曝光。它采用逐點(diǎn)可調(diào)的LED陣列發(fā)光二極管作為光源，與逐點(diǎn)可調(diào)的LCD配合，擁有雙重?cái)?shù)碼調(diào)節(jié)的能力，理論上可以達(dá)到的色彩層次灰階為256*256，極大的優(yōu)于液晶器件本身的層次。其次，由于光源逐點(diǎn)可調(diào)，可以對(duì)成像曝光中心的亮度和邊緣的亮度分別調(diào)節(jié)，無(wú)須對(duì)數(shù)碼圖像進(jìn)行任何調(diào)節(jié)，便可保證逐點(diǎn)曝光的均勻度，這樣擴(kuò)印出的照片，邊緣與中心將擁有完全一致的層次。LED對(duì)相紙成像擁有與激光器相同的色純度。因此，LDD擴(kuò)印照片有很好的色彩表現(xiàn)力。通常情況下，Sony、Epson等廠家高溫IXD的開(kāi)口率為40-60%，采用“像素微動(dòng)技術(shù)”通過(guò)成像像素在不同位置曝光來(lái)提高分辨率，在16寸以內(nèi)的圖像上可實(shí)現(xiàn)200?300DPI的輸出精度。
[0004]另一種影像輸出方式是采用高精度的寫真噴繪機(jī)，EPSON大幅面打印機(jī)是輸出光柵立體圖像的首選。不足之處在于，墨點(diǎn)的擴(kuò)散帶來(lái)了圖像相鄰像素之間的融合，打印機(jī)的實(shí)際分辨率并不高，輸出高于75線光柵立體圖片的實(shí)際效果并不好就說(shuō)明了這點(diǎn)。
[0005]用LASER曝光技術(shù)、LDD曝光技術(shù)以及高精度寫真噴繪直接輸出立體圖像，均存在輸出分辨率不夠高的缺點(diǎn)。
[0006]立體照片輸出的另一個(gè)途徑是，將加載每一張視差序列圖像的入射光分別以一定角度投射到柱鏡光柵上，通過(guò)柱鏡折射聚焦后對(duì)感光材料曝光。也就是說(shuō)立體圖像的合成是通過(guò)柱鏡光柵實(shí)現(xiàn)的，圖像具有較高的分辨率，但是大部分光線是斜入射的非近軸光，并不能聚焦成一條極細(xì)線，因此進(jìn)一步提高圖像分辨率存在障礙。
[0007]高清晰立體圖像輸出有如下要求:a，非對(duì)稱輸出精度，即極高的橫向分辨率，2000?8000DPI，可以將更多的視差序列圖像合成到立體圖像中，降低立體照片前后景深處的重影，同時(shí)降低人像拍攝時(shí)“靜止不動(dòng)”的要求，避免了表情僵化；較低的縱向分辨率，可以減輕圖像處理的運(yùn)算量，減少曝光次數(shù)。b，立體圖像像素具有較高的獨(dú)立性，圖像銳度好，主觀感覺(jué)立體感強(qiáng)、清晰透徹；像素獨(dú)立性差，融合度高的立體圖像立體感差，不清晰。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本發(fā)明公開(kāi)了一種光柵掃描式立體曝光機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，目的在于提供一種具有橫向高分辨率，像素獨(dú)立性好，可以輸出高清晰立體圖像的曝光設(shè)備。
[0009]光柵掃描式立體曝光機(jī)采用數(shù)碼放大原理，用數(shù)碼片夾作為圖像源，通過(guò)放大鏡頭將圖像投射到掃描光柵，對(duì)感光材料進(jìn)行曝光，微位移掃描光柵進(jìn)行多次曝光提高輸出圖像的橫向分辨率。立體曝光機(jī)由圖像處理控制平臺(tái)、掃描曝光單元、沖印系統(tǒng)組成，沖印后的圖像還需要與立體光柵復(fù)合才能形成立體照片。
[0010]先說(shuō)明幾個(gè)容易混淆的概念。
[0011]掃描光柵與立體光柵的區(qū)別在于，掃描光柵是為了追求極致的掃描細(xì)線而設(shè)計(jì)的，充分考慮了衍射效應(yīng)、像差、玻璃材質(zhì)等因素，可以是狹縫光柵也可以是柱鏡光柵，掃描光柵是曝光機(jī)的關(guān)鍵部件，因此成本不是考慮的重要因素；立體光柵是用來(lái)與立體圖像復(fù)合成立體照片的，其成像質(zhì)量和成本之間要均衡考慮，主要用透明塑料類材料來(lái)生產(chǎn)。掃描光柵與立體光柵的柵距可以相同也可以不同，相應(yīng)的微動(dòng)曝光序列圖也有所區(qū)別。
[0012]視差序列圖像、立體圖像、微動(dòng)曝光序列圖像、成像芯片圖像的區(qū)別:視差序列圖像是立體拍攝得到的一系列具有水平方向視差的數(shù)字圖像，將一系列視差序列圖像抽樣組合成一幅立體圖像，將立體圖像按曝光要求分解成一系列微動(dòng)曝光序列圖像進(jìn)行微動(dòng)曝光，更具體地，每幅微動(dòng)序列圖像需要分解成4幅或9幅RGB圖像、12或27幅灰度圖像顯示在成像芯片上進(jìn)行微動(dòng)曝光。當(dāng)掃描光柵的柵距與立體光柵相同時(shí)，視差序列圖像與微動(dòng)曝光序列圖像是相同的，不需要合成立體圖像的過(guò)程。
[0013]下面說(shuō)明實(shí)現(xiàn)高清晰立體照片輸出的過(guò)程。
[0014]圖像處理控制平臺(tái)完成三項(xiàng)功能:立體圖像預(yù)處理，序列圖微動(dòng)曝光，掃描光柵移動(dòng)。
[0015]立體圖像預(yù)處理完成后，控制平臺(tái)將微動(dòng)曝光序列圖分解成灰度圖像在成像芯片上顯示，并控制LED燈開(kāi)關(guān)、成像芯片微移動(dòng)，完成一個(gè)微動(dòng)曝光過(guò)程。
[0016]每完成一次微動(dòng)曝光過(guò)程后，控制平臺(tái)控制驅(qū)動(dòng)模塊將掃描光柵在橫向，即X方向移動(dòng)一步，步長(zhǎng)為d，橫向分辨率Vx = 25.4/d，掃描光柵的柵距為D，共分M步掃描，即D=M*d，需要M次微動(dòng)曝光過(guò)程完成立體照片的曝光。當(dāng)步長(zhǎng)為5微米時(shí)，Vx = 5080dpi，要達(dá)到如此高的分辨率，必須保證透過(guò)掃描光柵達(dá)到曝光閾值的掃描線的寬度低于步長(zhǎng)的2倍。
[0017]掃描曝光單元由數(shù)碼片夾(I)、放大鏡頭(2)、掃描光柵(3)、感光材料吸附平臺(tái)
(4)和感光材料(5)構(gòu)成，如圖1所示。為了獲得更細(xì)的掃描光線，需要讓入射光線(6)盡可能正入射到掃描光柵(3)上，采用長(zhǎng)焦距放大鏡頭增大投射距離，加入反光鏡(7)，縮小掃描曝光單元占據(jù)的空間，如圖2所示。
[0018]數(shù)碼片夾⑴由成像芯片(9)和光源⑶組成，如圖3所示，成像芯片是指IXD、Lcos, DMD等，還可以采用較大尺寸的視網(wǎng)膜屏作成像芯片；用LED作光源的數(shù)碼片夾全電子控制，無(wú)快門，無(wú)濾色機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，運(yùn)行穩(wěn)定。LDD是數(shù)碼片夾的一種類型，由紅綠藍(lán)三色LED組成矩陣式LED平行光源，透射式IXD作成像芯片，采用“像素微動(dòng)技術(shù)”，數(shù)碼片夾(I)與放大鏡頭(2)安裝在一起，通過(guò)壓電式陶瓷或機(jī)械定位裝置控制LCD板，對(duì)像素施以微位移，以硬件插值法提升圖像分辨率。受限于開(kāi)口率，如圖4A所示，在X、Y方向移動(dòng)半個(gè)像素，兩個(gè)像素間插入一個(gè)像素提高了曝光分辨率，如果在兩個(gè)像素間強(qiáng)行插入兩個(gè)像素，由于像素間重疊過(guò)多，分辨率提高非常有限，但可以平滑像素網(wǎng)格的痕跡，減輕與立體光柵復(fù)合后出現(xiàn)的網(wǎng)紋，也就是說(shuō)1200*1600的IXD采用像素微動(dòng)技術(shù)分辨率可以提高到2400*3200。要進(jìn)一步提升縱向分辨率，可用橫向狹縫光柵作掩模遮擋像素來(lái)降低縱向開(kāi)口率,如圖4Β所不。一般情況下XY方向各移動(dòng)一次，共12次曝光就可以完成一個(gè)微動(dòng)曝光過(guò)程。
[0019]微動(dòng)曝光序列圖像的像素尺寸就是微動(dòng)曝光的分辨率ΡΧ*ΡΥ，其單位是像素而不是dpi，立體圖像的縱向像素?cái)?shù)也是Py，掃描光柵的總線數(shù)是指立體照片幅寬W內(nèi)的光柵線總
= W/D，要求Px ^ Pw。當(dāng)需要曝光的立體照片幅寬W很大時(shí)，可以增加掃描光柵的柵距D，增大與立體光柵的倍率N，理論上，最大輸出幅面不受成像芯片分辨率的限制。
[0020]掃描光柵(3)支架固定在滑塊(17)上，在驅(qū)動(dòng)模塊(18)的驅(qū)動(dòng)下，滑塊(17)沿著滑軌(16)在X向移動(dòng)，由支座(15)固定滑軌(16)，如圖5所示。驅(qū)動(dòng)模塊(18)的位移驅(qū)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)控制千分尺旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，并用長(zhǎng)度計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量位移量反饋給步進(jìn)電機(jī)，位移精度可達(dá)I微米。掃描光柵(3)移動(dòng)時(shí)，數(shù)碼片夾(I)及放大鏡頭(2)與之作為整體一起移動(dòng)效果更佳。[0021]掃描光柵(3)分為狹縫掃描光柵和柱鏡掃描光柵。
[0022]狹縫掃描光柵的基體是光學(xué)玻璃，透明度好，狹縫光柵位于玻璃的下面，正對(duì)感光材料的感光面，兩者之間間隙越小越好，但必須可相對(duì)移動(dòng)。狹縫掃描光柵如圖6A所示，透光條(20)寬度約5~20微米，越細(xì)圖像精度越高，但曝光時(shí)間越長(zhǎng)，太細(xì)的狹縫同時(shí)帶來(lái)嚴(yán)重的衍射現(xiàn)象。狹縫掃描光柵的設(shè)計(jì)和加工相對(duì)簡(jiǎn)單，可以根據(jù)不同立體光柵的柵距要求制作出一一對(duì)應(yīng)的規(guī)格，很容易滿足掃描光柵的柵距是立體光柵N倍的條件，N為整數(shù)，大多數(shù)情況下N= I。由于成像芯片的像素存在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，盡管微動(dòng)曝光技術(shù)已經(jīng)消除了大部分網(wǎng)格，與立體光柵復(fù)合時(shí)仍然可能出現(xiàn)讓人不舒適的網(wǎng)紋，可以把掃描光柵的柵線設(shè)計(jì)成傾斜的角度Θ，如圖6B所示，預(yù)先優(yōu)化的角度Θ可以完全消除網(wǎng)紋，復(fù)合成立體照片時(shí)立體光柵也要傾斜相同的角度。
[0023]柱鏡掃描光柵如圖7所示，由玻璃基板(21)和柱面鏡(22)構(gòu)成。只需要滿足聚焦平面正好處于相紙的感光面的條件，柱面鏡朝向感光材料，或者朝向放大鏡頭均可。如圖8A所示，鏡頭的出射光線(6)入射到玻璃基板(21)、經(jīng)柱面鏡(22)聚焦在感光材料(5)；如圖8B所示，鏡頭的出射光線(6)入射到柱面鏡(22)、穿過(guò)玻璃基板(21)聚焦在感光材料
(5)。為了保證掃描光柵的平整度，玻璃基板有一定的厚度，而柱鏡的焦距往往很短，相對(duì)來(lái)說(shuō)圖8A的方法更容易實(shí)現(xiàn)。
[0024]用立體光柵來(lái)代替柱鏡掃描光柵是可行的，但不宜獲得高質(zhì)量的掃描線。專用的柱鏡掃描光柵設(shè)計(jì)加工并不容易，無(wú)法與狹縫光柵一樣制作出不同的規(guī)格來(lái)，我們需要設(shè)計(jì)一款通用性好的柱鏡掃描光柵，以適應(yīng)不同立體光柵柵距的需要。如圖9所示，柱鏡掃描光柵由玻璃基板(21)、狹縫光柵、柱面鏡(22)構(gòu)成。柱面鏡的焦距相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)感光面是否精確處于焦平面位置的寬容度較高；狹縫光柵由遮光條(23)和透光條(25)組成，作用有兩個(gè)，其一，隔離遠(yuǎn)軸光線，提高聚焦精度，其二是增加微動(dòng)曝光序列圖列像素的隔離度，避免串像。
[0025]通用型掃描光柵的入射像素必須是可分離的。如果放大鏡頭的畸變較小，讓微動(dòng)曝光序列圖像的每一列像素的分界線處于遮光條(23)的位置，如圖10所示，一個(gè)完整的投影像素(26)左右兩邊被遮光條(23)遮擋，中間部分透過(guò)柱面鏡聚焦在感光面上，因此每一列像素與每個(gè)掃描線一一對(duì)應(yīng)；如果放大鏡頭的畸變較大，遮光條(23)的寬度必須大于像素寬度，以保證微動(dòng)曝光序列圖像的像素列分界線處于遮光條(23)的覆蓋范圍，這時(shí)數(shù)個(gè)像素列與一個(gè)掃描線對(duì)應(yīng)。
[0026]立體圖像預(yù)處理分兩種情況。掃描光柵與立體光柵的柵距相同時(shí)，N = 1，將視差序列圖像直接縮放、裁切成Ρχ*Ρy的微動(dòng)曝光序列圖。當(dāng)N古I時(shí)，先將視差序列圖像按立體光柵柵距合成立體圖像，歸一化插值處理成橫向分辨率為Vx，縱向像素為Py的立體圖像，將立體圖像每M列抽取一列像素組成新的圖像，共分解出M幅PW*PY的掃描圖像T，保持高度Py不變，橫向插值將掃描圖像T變成可曝光的微動(dòng)曝光序列圖，像素尺寸變成PX*PY。
[0027]當(dāng)N為不等于I的整數(shù)，即掃描光柵的柵距是立體光柵的N倍，不用考慮投影鏡頭的畸變，直接將掃描圖像T插值成微動(dòng)曝光序列圖；當(dāng)N不為整數(shù)時(shí)，掃描光柵的柵距與立體光柵無(wú)相關(guān)，也就是說(shuō)立體照片的柵距是任意給定的，對(duì)掃描圖像T插值處理的同時(shí)還需要進(jìn)行補(bǔ)償校正，以保證掃描圖像T的每一列像素對(duì)應(yīng)到掃描光柵的每一個(gè)掃描線。
[0028]微動(dòng)曝光序列圖進(jìn)一步可分解成4幅大小為(Ρχ/2)*(Ρy/2)的RGB圖像，12幅(Px/2)*(PY/2)的灰度圖像6，分別記為6(0，10，6(0，0，6(0，13)，6(1，10，6(1，0，6(1，13)，G (2，r)，G(2，g)，G (2，b)，G(3，r)，G (3，g)，G(3，b)。一個(gè)微動(dòng)曝光的具體過(guò)程為:
[0029]IXD在原位置0，顯示圖像G(0，r)，開(kāi)紅色LED燈曝光，關(guān)閉紅色LED燈；顯示圖像G(0, g)，開(kāi)綠色LED燈曝光，關(guān)閉綠色LED燈；顯示圖像G(0，b)，開(kāi)藍(lán)色LED燈曝光，關(guān)閉藍(lán)色LED燈。IXD在X正向移動(dòng)半個(gè)像素點(diǎn)距到位置1，顯示圖像G(l，r)，開(kāi)紅色LED燈曝光，關(guān)閉紅色LED燈；顯示圖像G (I，g)，開(kāi)綠色LED燈曝光，關(guān)閉綠色LED燈；顯示圖像G (I，b)，開(kāi)藍(lán)色LED燈曝光，關(guān)閉藍(lán)色LED燈。IXD在Y負(fù)向移動(dòng)半個(gè)像素點(diǎn)距到位置2，顯示圖像G(2，r)，開(kāi)紅色LED燈曝光，關(guān)閉紅色LED燈；顯示圖像G(2，g)，開(kāi)綠色LED燈曝光，關(guān)閉綠色LED燈；顯示圖像G (2，b)，開(kāi)藍(lán)色LED燈曝光，關(guān)閉藍(lán)色LED燈。IXD在X負(fù)向移動(dòng)半個(gè)像素點(diǎn)距到位置3，顯示圖像G(3，r)，開(kāi)紅色LED燈曝光，關(guān)閉紅色LED燈；顯示圖像G (3，g)，開(kāi)綠色LED燈曝光，關(guān)閉綠色LED燈；顯示圖像G (3，b)，開(kāi)藍(lán)色LED燈曝光，關(guān)閉藍(lán)色LED燈。IXD在Y正向移動(dòng)半個(gè)像素點(diǎn)距到位置0，曝光完畢。
[0030]一個(gè)掃描線曝光過(guò)程包括:將一幅微動(dòng)曝光序列圖進(jìn)行一次完整的微動(dòng)曝光過(guò)程，然后掃描光柵在X向移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)d。
[0031]立體照片完整的曝光周期包括M次掃描線曝光的過(guò)程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0032]圖1是掃描曝光單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2是加入反射鏡的掃描曝光單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3是數(shù)碼片夾結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖4A是IXD成像芯片像素不意圖，圖4B是加入橫向掩模后IXD成像芯片像素不意圖。
[0036]圖5是光柵移位曝光掃描支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖6A是狹縫掃描光柵結(jié)構(gòu)示意圖，圖6B是斜紋狹縫掃描光柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖7是柱鏡掃描光柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖8A是光線正入射柱鏡面示意圖，圖8B是光線背入射柱鏡面示意圖。
[0040]圖9是通用型掃描光柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖10是圖像投影到通用型掃描光柵像素位置關(guān)系示意圖。
[0042]上述各附圖中的圖示標(biāo)號(hào)為:
[0043]I數(shù)碼片夾，2放大鏡頭，3掃描光柵，4感光材料吸附平臺(tái)，5感光材料，6入射光線，7反光鏡，8光源，9成像芯片，10RGB平行光，11成像芯片上的像素，12像素間的暗間隔，13縱向縮小的像素，14增大的暗間隔，15支座，16滑軌，17滑塊，18驅(qū)動(dòng)模塊，19狹縫掃描光柵的遮光條，20狹縫掃描光柵的透光條，21玻璃基板，22柱鏡掃描光柵的柱面鏡，23遮光條，24柱面鏡聚焦形成垂直于紙面的掃描細(xì)線，25透光條，26投影像素。
[0044]本發(fā)明公開(kāi)的光柵掃描式立體曝光機(jī)，與平面輸出設(shè)備相比，其橫向清晰度提高了 10倍以上，立體照片輸出具有精度高、立體感強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，特別是輸出的立體燈片，其清晰度完全媲美高精度的平面圖像，觀看舒適無(wú)眼暈感，可廣泛應(yīng)用于攝影行業(yè)、廣告行業(yè)。
【具體實(shí)施方式】:
[0045]光柵掃描式立體曝光機(jī)由圖像處理控制平臺(tái)、掃描曝光單元、沖印系統(tǒng)組成，沖印系統(tǒng)與普通平面彩擴(kuò)機(jī)相同。掃描曝光單元的數(shù)碼片夾采用透射式灰度LCD作為成像芯片，分辨率為1200*1600，可控曝光時(shí)間的RGB三色LED作光源，采用12次的微動(dòng)曝光程序，微動(dòng)曝光分辨率為2400*3200。
[0046]狹縫掃描光柵的柵距為0.362mm，與70線立體光柵柵距相同，透光條寬度為10微米，移動(dòng)步長(zhǎng)為6.03微米，M = 60次，橫向分辨率為4210dpi。掃描光柵的有效幅面為600mm*800mm,可輸出同畫幅的立體照片,視差序列圖像的像素尺寸縮放至2400*3200，最佳數(shù)目為60幅，如果不夠可重復(fù)到60幅，如果多余則刪減至60幅。感光材料被吸附在平臺(tái)上，與掃描光柵的間距不大于0.2mm。立體照片完整的曝光周期如下:
[0047]掃描光柵位于原點(diǎn)，微動(dòng)曝光視差序列圖像Ttl ；
[0048]掃描光柵右移6.03微米，微動(dòng)曝光視差序列圖像T1 ；
[0049]掃描光柵右移6.03微米，微動(dòng)曝光視差序列圖像T2 ；
[0050]掃描光柵右移6.03微米，微動(dòng)曝光視差序列圖像T3 ；A
[0051]............[0052]掃描光柵右移6.03微米，微動(dòng)曝光視差序列圖像T58 ；
[0053]掃描光柵右移6.03微米，微動(dòng)曝光視差序列圖像T59。
[0054]曝光完畢，掃描光柵左移回到原點(diǎn)位置。掃描光柵的移位精度是I微米，位移量四舍五入取整，并將誤差累計(jì)進(jìn)入下一步。感光相紙或燈片曝光完成后進(jìn)行沖洗、干燥，貼合立體光柵形成立體照片。
[0055]對(duì)以上實(shí)施方式稍作改變，可組成通用型柱鏡光柵掃描式立體曝光機(jī)。
[0056]柱鏡掃描光柵的柵距為1.27mm，遮光條寬度為0.5mm，移動(dòng)步長(zhǎng)為5微米，M = 254次，橫向分辨率為5080dpi。掃描光柵的玻璃基板厚度大于5mm，有效幅面為900mm*1200mm，可輸出同畫幅的立體照片，感光材料被吸附在平臺(tái)上，為了保持平整度，掃描光柵與感光材料吸附平臺(tái)均豎立安裝，兩者的間距可精細(xì)調(diào)整，以保證光柵聚焦的精確度。
[0057]曝光之前先將視差序列圖像按立體光柵柵距合成立體圖像，歸一化插值處理成橫向分辨率為5080dpi，縱向像素為3200的立體圖像，將立體圖像每254列抽取一列像素組成新的圖像，共分解出254幅709*3200的掃描圖像T，插值并進(jìn)行投影補(bǔ)償校正，將掃描圖像T變成可曝光的微動(dòng)曝光序列圖，像素尺寸變成2400*3200，掃描圖像T的每一列像素對(duì)應(yīng)到掃描光柵的每一個(gè)掃描線上，可以輸出任意光柵柵距的超高精度立體照片。
【權(quán)利要求】
1.一種光柵掃描式立體曝光機(jī)，其特征在于，由圖像處理控制平臺(tái)、掃描曝光單元、沖印系統(tǒng)組成，掃描曝光單元由數(shù)碼片夾(I)、放大鏡頭(2)、掃描光柵(3)、感光材料吸附平臺(tái)(4)和感光材料(5)構(gòu)成，用數(shù)碼片夾作為圖像源，通過(guò)放大鏡頭將圖像投射到掃描光柵，對(duì)感光材料進(jìn)行曝光，微位移掃描光柵進(jìn)行多次曝光提高輸出圖像的橫向分辨率。
2.如權(quán)利要求1所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，圖像處理控制平臺(tái)完成立體圖像預(yù)處理后，將微動(dòng)曝光序列圖分解成灰度圖像在數(shù)碼片夾的成像芯片上顯示，并控制LED燈開(kāi)關(guān)、成像芯片微移動(dòng)，完成一個(gè)微動(dòng)曝光過(guò)程，然后控制驅(qū)動(dòng)模塊將掃描光柵在X方向移動(dòng)一步，步長(zhǎng)為d，橫向分辨率Vx = 25.4/d,掃描光柵的柵距D = M*d,共分M步掃描，即M次微動(dòng)曝光過(guò)程完成立體照片的曝光，透過(guò)掃描光柵達(dá)到曝光閾值的掃描線的寬度低于步長(zhǎng)的2倍，微動(dòng)曝光序列圖像的像素尺寸就是微動(dòng)曝光的分辨率PX*PY，其橫向分辨率Px不小于掃描光柵的總線數(shù)Pw。
3.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，掃描光柵采用狹縫光柵，基體是透明度好的光學(xué)玻璃，狹縫光柵位于玻璃正對(duì)感光材料的一面，掃描光柵的柵距D是立體光柵的N倍，N為整數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，掃描光柵采用柱鏡光柵，由玻璃基板(21)和柱面鏡(22)構(gòu)成，聚焦平面正好處于感光材料的感光面，柱面鏡可以朝向感光材料，也可以朝向放大鏡頭。
5.如權(quán)利要求4所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，柱鏡光柵由玻璃基板(21)、狹縫光柵、柱面鏡(22)構(gòu)成，柱面鏡的焦距相對(duì)較長(zhǎng)，狹縫光柵由遮光條(23)和透光條(25)組成，作用有兩個(gè)，其一，隔離遠(yuǎn)軸光線，提高聚焦精度，其二是增加微動(dòng)曝光序列圖列像素的隔離度，避免串像。
6.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，掃描光柵與立體光柵的柵距相同，N = 1，將視差序列圖像直接縮放、裁切成PX*PY的微動(dòng)曝光序列圖進(jìn)行曝光。
7.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，當(dāng)N古I時(shí)，將視差序列圖像按立體光柵柵距合成立體圖像，歸一化插值處理成橫向分辨率為Vx，縱向像素為Py的立體圖像，將立體圖像每M列抽取一列像素組成新的圖像，共分解出M幅PW*PY的掃描圖像T，保持高度Py不變，橫向插值將掃描圖像T變成可曝光的微動(dòng)曝光序列圖，像素尺寸變成PX*PY，當(dāng)N為不等于I的整數(shù)，即掃描光柵的柵距是立體光柵的N倍，不用考慮投影鏡頭的畸變，直接將掃描圖像T插值成微動(dòng)曝光序列圖，當(dāng)N不為整數(shù)時(shí)，對(duì)掃描圖像T插值處理的同時(shí)還需要進(jìn)行補(bǔ)償校正，以保證掃描圖像T的每一列像素對(duì)應(yīng)到掃描光柵的每一個(gè)掃描線。
8.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，用橫向狹縫光柵作掩模遮擋像素來(lái)降低成像芯片的縱向開(kāi)口率，提升縱向分辨率。
9.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，可以把掃描光柵的柵線設(shè)計(jì)成預(yù)先優(yōu)化的傾斜角度Θ來(lái)消除與立體光柵復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)紋。
10.如權(quán)利要求2所述的立體曝光機(jī)，其特征還在于，掃描光柵(3)支架固定在滑塊(17)上，在驅(qū)動(dòng)模塊(18)的驅(qū)動(dòng)下，滑塊(17)沿著滑軌(16)在X向移動(dòng)，由支座(15)固定滑軌(16)，驅(qū)動(dòng)模塊(18)的位移驅(qū)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)控制千分尺旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，并用長(zhǎng)度計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量位移量反饋給步進(jìn)電機(jī)，位移精度可達(dá)I微米。
【文檔編號(hào)】G03B27/52GK103913939SQ201310000052
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】薄淑英 申請(qǐng)人:薄淑英