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基于FPGA的3D头盔显示设备研究.pdf

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上传人:beny00001 2015/12/21 文件大小:0 KB

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签名:负胱枞掌冢汉耄四瓯υ隆荨H签名:革呶导师签名:餮丰日期:≥选阥月独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论头盔显示设备的研究背景和研究意义国内外相关研究进展自然界是一个立体的空间,大至宇宙星系小至原子和微粒都存在三维尺度和空间位置关系。为了表达纷繁复杂的现实世界,人们发展了很多的方法,其中尤以图像的表达方法最为直观,图像可以直接提供视觉信息,便于直接了解细节信息。研究表明,在人类获取的外界信息中,视觉信息超过了%【卜俊M枷裥畔⒕哂兄观、形象、易懂和信息量大的特点,是人们同常生活生产中接触最多的信息种类【恕而现有的显示设备绝大多数都只能显示二维信息,并不能给人以深度感觉【俊因而还原世界的本来面目,真正的三维立体世界,是我们人类要最求的目标。要真正的实现三维立体显示,那只能是显示设备。现在显示设备主要分为头戴和不戴,其中头戴显示设备是最让人有沉浸感,真实感的。自世纪年代以来,人们已不满足于宽银幕立体声技术带来的视觉效果,目光又重新回到更具真实视觉的立体显示技术,在世界范围内掀起了新一轮的立随着虚拟现实电子显示系统的推广应用,可预期未来类似山⌒肯允酒骷挠跋裢腹庋低匙鞒扇翊笠坏男枨蠼玆益增加。据市场研改善人们观看视频的体验。头盔显示器将与音乐播放机、手机和电脑等产品一起使用。而现在的头盔显示设备都是价格比较昂贵。因而设计出一款轻便,分辨率高,画质清晰,价格便宜的头盔显示设备建立了“达维图像,没有浸沉感,用户只能看到的线框图叠加在真实环境之上。采用传统的轴对称光学系统,体积和重量都较大。【。究公司钚路⒈淼难芯勘ǜ娉疲粕仙璞赋滔M眯乱淮房允酒成为一项迫切的工作。早在年,美国信息处理技术办公室主任摩克里斯之剑’’头盔显示器【,它被认为是世界上第一个头盔显示器,它能显现二设计,
式显示系纠】。年,据美国防务论坛网站报道,由视觉系统国际公司设计的本文研究的内容概要的头盔显示设备和大学开发的机械建立了一个曲面设计的交互环境。由于当时的相关技术还不成熟,并没有产生广泛的影响,但这已是交互技术的雏形。是进入虚拟技术虺芕应用的前奏。故玖舜个自由度跟踪定位的头盔显示器佣褂没耆牙肓酥芪Щ肪场辏琈在创建了三维立体引。年,在继续三维立体工程的发展,创建了由操作者位置、声音和手势控制,带有广角立体显示的头盔头盔显示器系统,在交辖辛耸状畏尚惺匝椋〉昧顺晒Α本文的研究主题为头盔显示器研究。主要完成的工作有三点:杓屏嘶诖砥魇荈痛娲⑵鱏的头盔显示器。该方案有别于现有的基于和其它处理芯片的方案。本方案能通过线性插值算法把的分辨率变成姆直媛剩⒛苁迪图像刷新率,采用魑8咚俅娲⑵鳎⑶也捎闷古也僮鳎斜鹩谄渌目9刈笥已凼频实现立体图像。本方案能同时输出左右眼视频,使得使用者感觉不到视频图像有任何闪烁,减轻视觉疲劳。本方案还能实现图像对比对度调节,液晶前照光调瓿闪吮痉桨傅挠布教ㄉ杓坪腿砑杓啤4颖阈越嵌瓤悸牵×考跣迕婊隽吮痉桨赶晗傅挠布杓频缏吠肌M瓿闪薋低车纳杓疲包括系统整体分析、各个模块的实现原理和具体实现的方法。完成了单片机对瓿闪吮痉桨傅母飨畈馐院偷魇怨ぷ鳎饕0ǎ菏莶杉糠植馐裕据存储部分测试,器件工作状态测试,以电脑显示器作为显示器的联机调试和以魑O允酒鞯牧;魇裕⑶易钪盏魇酝ü飨罟δ苤副甓悸预期设计的要求。实验和分析结果论证了系统设计的合理性和使用价值。年,节鹘谑涑雎龀宓恼伎毡,立体图像源自动识别,。的配置设计。电子科技大学硕十学位论文
第二章头盔显示设备的基本原理与组成立体视觉原理早在年,科学家就发现“视差创造立体的原理’’。所谓“视差”,是指人的两个眼睛是从不同的角度观看世界的,就是说你左眼看到的物体同右眼看到的上的,这些直线被称为投影线,另外两个点,点虲,也被投影到视网膜上。可以定义角皖,为愕挠已弁队跋哂階点的右眼投影线的央角,从阃队跋向内旋转的角位移为正,向外为负。和皖弧幺,是点氖硬睿鉈和蟹正负是对应于点的位置的函