1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
2 芜湖长信科技有限公司，安徽 芜湖 241007
3 合肥工业大学 光电技术研究院，安徽 合肥 230009
反射式液晶显示具有功耗低、绿色环保的优点。但由于没有增亮膜等光学膜系对视角进行调控，常见的网点形貌下视角曲线存在跳变、不均匀等问题。为了改善反射式液晶显示的视角问题，本文建立了反射式液晶模组仿真模型进行探究。首先，分析了前光模组存在的视角问题。接着，以圆锥形和圆台形网点为例分析了网点形貌对视角的影响，并提出棱柱形网点以改善视角。仿真结果表明，棱柱形网点可以有效解决垂直于入射光方向±35°视角的曲线跳变及不均匀问题，且将视角中心亮度相比于圆锥形网点提升了52.3%。本研究对反射式液晶显示设备的视角设计具有重要参考意义。
前光模组 网点形貌 导光板 视角 front light module dot morphology light guide plate viewing angle
北京印刷学院印刷与包装工程学院，北京 102600
为检验CIE 2006颜色匹配函数（CMFs）的视角参数计算性能，选用了不同原色光谱组合的LED发光面板开展颜色匹配实验。以L1（636 nm-524 nm-448 nm）为目标原色组合，L2（676 nm-524 nm-448 nm）和L4（636 nm-524 nm-472 nm）为匹配原色组合，组织了45名色觉正常观察者在4个不同观察视角下（2.9°、5.7°、8.6°和11.0°）开展了CIE 推荐的2个颜色（红、蓝）和白色的颜色匹配实验。采集目标色和匹配色的光谱能量，分别代入CIE 2006（1°~10°）CMFs中进行计算，并以计算的Δ（u′，v′）值表示颜色匹配精度。结果表明：当观察视角小于4°时，CIE 2006 2° CMFs具有较好的计算性能；当观察视角大于4°时，CIE 2006 3° CMFs具有较好的计算性能。在对大视角显示设备呈现的颜色刺激进行测量和计算校正时，现有CIE 2006 CMFs的视角参数计算性能有待进一步改进和优化。
视觉光学 视觉色彩 颜色匹配实验 观察视角 CIE 2006颜色匹配函数 光学学报
2023, 43(11): 1133001
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220114
北京印刷学院印刷与包装工程学院，北京 102600
为检验现有色度管理系统中基于CIE1931 2° 颜色匹配函数（CMFs）的颜色计算和校正精度：以3通道（636 nm，524 nm，452 nm）LED发光面板为目标设备，显示CIE推荐的5个颜色（灰、红、黄、绿、蓝）；以6通道（672 nm，636 nm，524 nm，508 nm，472 nm，452 nm）LED发光面板为比较设备，产生8种原色光谱组合。基于CIE1931 2° CMFs进行目标色和比较色的计算、调节，使其具有相近的XYZ色度值，共产生40对颜色。组织了40名色觉正常观察者开展不同观察视角（2.9°和8.6°）下的色差评价实验，共采集到6400组目视色差数据。结果表明：在比较色和目标色为L1同谱组合和L2（仅改变红色通道）组合时，CIE1931 2° CMFs可满足计算要求；在其他原色组合中，CIE1931 2° CMFs的计算校正并不适用；且随着观察视角的增加，目视色差差异不显著。
视觉光学 视觉色彩 原色光谱组合 颜色匹配函数 观察视角 色差评价 光学学报
2022, 42(22): 2233001
1 中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室，广东 广州 510275
2 中山大学物理学院，广东 广州 510275
近眼小孔因对入射瞳孔光束光斑尺寸的有效约束而被用于基于时序复用的超多视图显示，可以实现较大的景深，但小的尺寸也导致一个近眼小孔所能实现视角的严重受限。设计多组近眼小孔时序选通，通过同组不同近眼小孔各自对应显示区域的拼连，可以有效解决各时间点仅通过一个近眼小孔观察时所面临的视角受限问题；但各近眼小孔对应显示区域出射光通过非对应小孔出射，又引入串扰噪声这一新问题。针对头戴式显示，设计同组相邻近眼小孔具有相异正交特性的多组近眼小孔，利用各显示区域所出射正交特性光被其对应小孔的相邻小孔屏蔽的特性，解决同组相邻小孔间的串扰问题。搭建验证性头戴式超多视图显示系统，在由M个一维条状小孔构建的一个近眼小孔组中，设计相邻2个近眼小孔，分别仅允许偏振方向相互垂直的光通过；基于视觉滞留效应，利用T个近眼小孔组的时序选通，实现单眼T个视点的超多视图显示。相对于一个时间点仅一个近眼小孔选通的情况，近眼小孔组使视角得到M倍的扩展。受制于所使用的常规投影透镜，仅取M=3进行验证时，视角扩展为19.7°。
三维显示 超多视图 视角扩展 条状小孔 激光与光电子学进展
2022, 59(20): 2011015
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）是重要的显示技术，被广泛地应用于电视、电脑显示器、手机显示屏等领域，覆盖了大中小尺寸几乎所有的需求范围。LCD具有市场规模大、性价比高、寿命长等优点，但也存在一些瓶颈问题，突出表现在视角相关问题，例如倾斜视角下的对比度下降、灰阶偏移、色彩偏移等。此外，随着应用场景的具体化，市场上逐渐涌现出一些特殊的视角需求，例如窄视角、指定视角、视角可控等需求。针对以上问题，研究人员进行了大量的优化和改进，目前LCD的视角相关性能已经得到了明显提升。本文综述了部分有代表性的研究工作，首先，介绍了LCD的基本结构、显示原理、以及常见的显示模式；然后，介绍了与视角相关的性能参数，总结了能够改善视角相关问题的技术方法；最后，归纳了几种特殊的视角控制技术并进行了展望。
液晶显示器 视角 对比度 灰阶偏移 色彩偏移 Liquid crystal display Viewing angle Contrast ratio Gamma shift Color difference
东南大学土木工程学院工程力学系，江苏 南京 210018
为解决双视角三维视频引伸计在两个方向测量精度不一致的问题，同时避免使用多相机带来的相机同步和成本高问题的出现，提出了基于单相机四视角成像的三维双轴视频引伸计。在单相机前安装四棱镜，使用一个相机即可从4个视角观察待测区域，通过多视角强约束方程对变形前后的测点进行三维重构，并计算测点之间的线应变。为避免棱镜折射对成像的影响，使用窄带单色光进行照明。通过不锈钢拉伸实验验证了所提双轴视频引伸计的测量精度。实验结果表明，使用基于单相机四视角成像的三维双轴视频引伸计可以高精度地测量X方向和Y方向的线应变。对两个方向的线应变多幅图测量结果取平均去噪后得到的应变绝对误差均在30 μ以内。将测量的力学参数与应变片的测量结果对比，弹性模量的相对误差为0.56%，泊松比的相对误差为1.8%。
机器视觉 数字图像相关 四视角成像 视频引伸计 双轴应变 测量精度 光学学报
2022, 42(13): 1315001
1 河北经贸大学信息技术学院，河北 石家庄 050061
2 北京工业大学信息学部，北京 100124
针对非刚体匹配图像的外点去除问题，提出了一种多匹配模型估计方法。首先，考虑到匹配点集合中可能存在高外点率，用基于近邻内点分布的一致性对匹配点集合的内点率进行提升；然后，为了降低内点距离误差阈值对内点提取的影响，用内点距离误差边缘化进行多模型估计；最后，考虑到提取的内点集合中可能残留部分外点，用基于匹配点位置变化矢量方向的一致性对残留外点进行去除。实验中，所提方法与MAGSAC、NM-NET、P-NAPSAC、SC-RANSAC、Adalam、OANET、SuperGlue、PEARL、Multi-H、Multi-X以及CONSAC等方法进行对比，结果表明所提方法的内点距离误差可降低30%以上，外点残留率可降低50%以上，内点召回率可提高8%以上，运行时间可降低10%以上，多平面估计的错分率可降低16%以上。
机器视觉 多匹配模型估计 非刚体匹配 大视角 多平面估计 激光与光电子学进展
2022, 59(12): 1215018
中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116
随着3D视频的普及，虚拟视角合成（DIBR）技术被广泛应用在娱乐、**、教育等多个领域。DIBR技术作为虚拟视角合成的主流技术之一，其合成图像视频的质量是相应技术成功应用的关键，因此针对DIBR图像提出了一种基于统计特征的无参考质量评价模型。首先通过Benford定律对DIBR图像特有的纹理失真进行检测，再提取图像的discrete cosine transform（DCT）系数的离散值和自然场景统计特征。最后利用支持向量回归（SVR）对提取的特征进行训练，得出预测分数。在IVC、IETR和MCL-3D三个公开的图像数据集上的实验结果表明，所提方法与人类主观评价具有高度的一致性。
成像系统 图像质量评价 虚拟视角合成技术 Benford定律 自然场景统计 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811001
