裸眼三维图像显示技术是当今立体显示领域的研究热点之一，具有很高的研究价值。其中基于柱状光栅的裸眼三维图像多视点显示技术，可以将图像通过透明有机玻璃和柱镜光栅将LCD显示屏幕上图像的各个子像素通过具有透镜状柱面透镜的薄片折射到不同的角度，在左眼和右眼呈现不同的视图，通过双目立体视觉原理让用户可以感受到三维立体图像。然而，立体图像的合成质量对三维图像的显示质量有很大影响，直接影响到用户的观看体验，因此寻找到一种便捷有效的立体图像合成方法是裸眼三维图像显示技术面临的主要挑战之一。

近日，北京大学电子学院杨光临副教授课题组在相关研究中取得重要进展。他们针对目前已有的柱状光栅的视点排布计算原理，在制作立体合成图的过程中提出了一种基于超分辨抗混叠的多视点裸眼三维图像合成方法，可以提升立体合成图的信噪比，有效地改善立体合成图的显示质量。首先，使用WDSR（宽激活深度残差网络超分辨）算法部分取代传统插值算法，将原视点图放缩到目标合成图的分辨率大小。由于WDSR算法只能将图像整数倍放大，所以在放缩图像中将结合使用传统插值算法，将原图放缩到目标合成图大小。然后根据柱状光栅的多视点子像素映射关系，计算得到多视点子像素映射表。再根据子像素映射表制作各视点蒙板，利用蒙板加速立体图的合成速度，把放缩后的各视点视图的一部分重新排列组合，最后可以得到比使用传统插值算法效果更好的立体合成图，降低了立体合成图的性噪比，改善了立体合成图的显示质量，尤其是对图像细节有很高的保真度。实验效果如下所示：

                                                              (a)             (b)             (c)

图1:“sugar”使用两种缩放方法的比较：（a）使用WDSR 放大后的视点 1，（b）仅使用双三次插值法放大后合成的立体图，（c）使用 WDSR 与双三次插值法相结合合成的立体图。

                                          (a)             (b)             (c)

图2:“pat2”使用两种缩放方法的比较：（a）使用WDSR放大后的视点 1，（b）仅使用双三次插值法放大后合成的立体图，（c）使用 WDSR 结合双三次插值法后合成的立体图。

上述研究验证了使用超分辨抗混叠的多视点裸眼三维图像合成方法，改善立体合成图的显示质量的可行性，在超分辨技术和裸眼三维图像显示技术结合的方向上，使得国内裸眼三维图像合成技术的研究得到进一步推进，同时给国内外裸眼三维图像显示领域的进一步发展提供了新思路。

日前，相关工作以《WDSR立体合成算法在柱状光栅显示器上的优化方案》（Optimization Scheme of Stereogram Synthesis Algorithm with WDSR for Cylindrical Grating Display）为题，发表于《光学工程》（Optical Engineering）。

相关研究工作得到国家自然科学基金支持。