2008年第11期测绘通报31:049420911(2008)1120031203:P231文献标识码:B一种基于柱镜光栅成像技术制作立体影像图的方法史瑞芝,安敬(信息工程大学测绘学院,河南郑州450052)AMethodofCompositeStereoPhotomapBasedonLencularScreenSHIRui2zhi,ing摘要:论述光栅立体成像原理,,按一,。在适合制作立体影像图的制图区域上空按照一定的要求拍摄影像,,制作成光栅图像。最后,将柱镜光栅与光栅图像精确对位并紧密压裱,形成立体光栅影像图。关键词:视差效应;柱镜光栅;立体影像图一、前言立体地图能完全或部分再现具有纵深感的三维空间信息,可以看出各物体的远近,直接地观察图像的现实分布状况,从而获得全面而真实的空间[1]信息。所以在地图表示方式方面,人们一直在寻找能够真实再现三维地物地貌的方法。目前能够表示地貌起伏变化的方法主要有等高线表示法、晕渲表示法、分层设色法、光照阴影法和制作沙盘等,表示效果最好的就是近几年兴起的电脑三维仿真立体技术。电脑三维仿真立体虽然立体感强,色彩纹理逼真,但在应用中需要硬件的支持和较为固定的场所。制作沙盘也可以清楚地表现地面的起伏变化,但制作较为麻烦,耗时较长。其他几种方法也虽各有特点,但都是以各种方法给人以立体和地貌起伏的感觉,并不是真正的立体。近年来,光栅成像技术已经有了很大的发展,立体图制作的相关工艺如计算机图像处理技术、印刷技术、光栅材料等技术难题均有所突破,且装饰立体画也已较为成熟,这些都为用平面方式表现立体地图提供了理论支持和技术保障。它是利用针孔成像的原理来实现图像的立体再现。狭缝光栅采用高精度制版印刷技术印刷而成,光栅线条的精确度非常高,为黑白线相间。狭缝光栅的最大优点是聚集相当精确、成像好、立体效果强烈,但需要在有背光源的情况下才能观看,主要用于制作中大幅面立体图像。根据折射原理制作的立体光栅叫柱镜光栅,柱镜光栅是由模具将透明塑料滚压而成,表面的光栅线条是由许多结构参数和性能完全相同的小半圆柱透镜远平面线性排列组成。一面是平面,为柱透镜元的焦平面,一面是周期性起伏变化的曲面,每个圆柱透镜元相当于汇聚透镜,起聚光成像的作用。“”“”这一特性使得它对图像具有压缩和隔离的作用[2],如图1所示。二、光栅立体成像原理光栅是由一组光栅单元(光线分离器)组成的,最初的光栅很像栅栏,被形象地称为光栅。根据成像原理的不同,光栅分为狭缝光栅和柱镜光栅。根据透射原理制作的立体光栅叫狭缝光栅。图1柱镜光栅板放大图用柱镜光栅制作的立体像不需要背光源或立体眼镜就能正常观看。柱镜光栅又通俗地分为板材光栅、膜材光栅和片材光栅,以制作画面大小和收稿日期:2008206206作者简介:史瑞芝(19622),女,山东蓬莱人,教授,博士生导师,主要从事数字出版技术方面的研究。32测绘通报2008年第11期要求成本的不同,选用不同的光栅作图。相比较而言柱镜光栅更适合立体影像图的制作,所以本文将主要介绍结合柱镜光栅制作立体影像图的方法。所谓光栅成像技术,就是利用柱透镜分像原理,使双眼看到不同角度的图像,实现立体感,如图2所示。其原理是来自于视差立体法,即利用人的双眼视[3]差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感,利用在不同视点上获取的二维影像来重建原空间物[4]体的三维模型。其流程是将通过特殊方法拍摄的有一定视差的一组图像,成为一幅图像,列的像素)三、光栅立体影像图的制作1.适用对象因为光栅成像技术适合制作有一定空间距离和立体感的影像,所以立体地图的制作区域选择,只适合地面有起伏、三维空间感较强的区域,而平原地貌用这种方式来表示时,其立体感就不会太强了。,,。.制作立体地图首先是图像与光栅材料的准备。(1)原稿目前,可以有两种常用的方式获得制作立体地图的原始图像:一是航拍时使用专业的多镜头立体相机拍摄立体图像序列,或单镜头多角度拍摄同一地区,组成立体图像序列。另外通过单个相机沿主光轴方[5]向的前后移动拍摄也可获得立体相对。由这种方式制作的立体地图,其立体感和真实感是最好的,称为真立体;二是直接使用单张制作完成的影像图,通过专门的立体软件制作成立体光栅图像,这种方式制作的立体图也具有较好的立体感,但其在一些细节的表示上不如第一种...