Исследование и оптимизация стереокомпьютерного метода формирования изображений и разработка на его основе устройства для диагностики параметров стереоскопического зрения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.18, кандидат технических наук Паутова, Лариса Викторовна

• Паутова, Лариса Викторовна
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Паутова, Лариса Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СТЕРЕОКОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

1.1. Традиционные методы сепарации и предъявления стереоизображений.

1. 2. Особенности стереокомпьютерных методов визуализации объемных изображений.

1. 2.1. Сепарация и предъявление стереокомпьютерных изображений.

1. 2. 2. Форматы стереокадра.

1. 3. Применение стерео методов в офтальмологии.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ СТЕРЕОКОМПЬЮТЕРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.

2.1. Прохождение света через электрооптические затворы на основе жидких кристаллов.

2.1.1. Системы с активными очками.

2.1. 2. Системы с жидкокристаллическим экраном и пассивными очками.

2. 2. Влияние характеристики сигнал/шум на качество стереокомпьютерного изображения.

2. 3. Математическое описание характеристики сигнал/шум.

2. 4. Анализ зависимости характеристики сигнал/шум от параметров процесса.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО СТЕРЕОКОМПЬЮТЕРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.

3.1. Количественная оценка параметров.

3.1.1. Скорость затухания свечения люминофора.

3.1. 2. Характеристики жидкокристаллического затвора.

3.2. Влияние цветности изображения на заметность перекрестных помех.

3.3. Влияние яркости экрана на наличие мельканий.

3. 4. Влияние параметров экрана монитора и условий наблюдения на качество стереокомпьютерного изображения.

3. 5. Рекомендации к разработке оборудования и программного обеспечения для показа стереокомпьютерных изображений.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСРОЙСТВА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ СТЕРЕОЗРЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТЕРЕОКОМПЬЮТЕРНОГО МЕТОДА.

4.1. Разработка программного обеспечения устройства.

4.1.1. Особенности разработки программ с учетом параметров экрана монитора и условий наблюдения.

4.1.2. Выполнение требований по цветности стереоскопических сюжетов.

4. 2. Разработка блока электронного управления ЖК-ячейками.

4. 3. Результаты испытаний и применения диагностического устройства.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и оптимизация стереокомпьютерного метода формирования изображений и разработка на его основе устройства для диагностики параметров стереоскопического зрения»

Формирование реалистического объемного отображения окружающего мира издавна привлекало внимание как специалистов в различных областях науки и техники, так и пользователей. При этом интерес к такому отображению периодически активизировался, что инициировалось обычно появлением новых технических средств, научных направлений и методов.

Так с появлением стереоскопических методов в фотографии большое распространение получили стереоскопы различной конструкции. Они использовались для рассматривания как профессиональных, так и любительских стереоскопических фотографий.

Предложение методов параллаксстереограмм и параллакспанорамограмм с одной стороны и создание технологии промышленного производства линзовых растров с другой стороны стимулировало массовое распространение линзорастровых объемных изображений (открытки, календари, стереофотографии).

Значительный прорыв в области объемного представления информации был обусловлен открытием голографии и созданием технологической базы для ее развития - лазерной техники, химико-фотографических материалов, методов записи и восстановления объемных изображений. Голограммы различных видов - на стекле и на пленке, с параллаксами по горизонтали и вертикали или только по горизонтали, радужные, мультиплексные и пр., появились в широкой продаже, а также стали применяться в различных технических приложениях.

Осуществлялись попытки создания голографического кинематографа. В частности, в НИКОИ под руководством проф. В. Г. Комара были разработаны основы такой системы с цветным объемным изображением [34], наблюдаемым группой зрителей на специальном голографическом экране, которая в будущем может иметь развитие при наличии соответствующей технической базы.

Однако до недавнего времени для показа динамических объемных изображений в массовом применении использовались лишь кинематографические стереоскопические методы - в основном очковые поляризационные [21, 22, 81, 91]. При этом значительный сдвиг в распространении стереоскопического кинематографа имел место в 70-е годы, после появления системы съемки и демонстрации стереоизображений «Стерео - 70» [12-14, 44, 55], предложенной в 1963 г. сотрудниками НИКФИ А.Болтянским и Н.Овсянниковой. Технология стереокиносъемки и стереокинопроекции «Стерео - 70» разработана с учетом физиологических особенностей стереозрения. Основы этой системы, отмеченной наградой Американской киноакадемии «Оскар», и ее дальнейшее развитие обеспечили получение высококачественного стереоскопического изображения на достаточно больших экранах, не вызывающего утомления у зрителей. Множество кинотеатров у нас в стране и за рубежом демонстрируют стереофильмы, снятые по этой системе.

В 80-х годах с появлением доступной домашней видеотехники и видеофильмов, а также с развитием быстродействующих оптоэлектронных устройств начали появляться телевизионные приставки, позволяющие смотреть стереоскопические фильмы на обычных телевизорах. Наибольшее распространение получила система с разделением левого и правого ракурсов стереоизображения по полукадрам. Сепарация изображений осуществлялась с помощью очков с жидкокристаллическими (ЖК) затворами, синхронизированными с этими полукадрами.

Основным недостатком метода, ограничившим его широкое распространение для применения в стандартных телевизионных приемниках, явилась низкая частота смены кадров в каждом глазе - 25 гц для систем PAL/SECAM и 30 гц для NTSC. Появление телевизоров с двойной частотой сканирования (100/120 гц), возможно, снимет это ограничение. Однако следует иметь в виду, что способ удвоения частоты в большинстве (если не во всех) выпускаемых в настоящее время телевизионных приемников, при котором каждый полукадр поочередно повторяется дважды, не пригоден для устранения мельканий при просмотре обычных стереоскопических видеофильмов.

Бурное развитие компьютерной техники, как во всевозможных технических приложениях, так и в быту естественным образом стимулировало ее соединение со стереоскопическими методами. Появились различные стереокомпьютерные системы, позволяющие наблюдать объемное изображение на экране монитора [73].

Главным достоинством стереокомпьютерных систем по сравнению с телевизионными [38] является возможность просмотра чередующихся изображений с частотой, достаточной для отсутствия мельканий. При этом современный уровень компьютерной техники обеспечивает достижение высококачественного стереоизображения на экране монитора с возможностью его динамики.

Актуальность темы. Все стереокомпьютерные методы объединяет формирование изображения стереопары на экране монитора. Однако существуют различия в способах предъявления и разделения (сепарации) правого и левого ракурсов стереопары.

В механических и оптико-механических стереокомпьютерных методах для раздельного наблюдения правого и левого ракурсов стереопары применяются перегородки, линзы, зеркала и призмы. Эти методы не нашли широкого применения из-за необходимости использования громоздких дополнительных устройств, узкого поля зрения (максимальный размер каждого изображения - половина экрана), необходимости точной фиксации головы зрителя.

Автостереоскопические методы в качестве устройств сепарации используют щелевые растры (решетки со щелевыми отверстиями) либо растры, состоящие из цилиндрических линз. На экране одновременно отображаются оба элемента стереопары, причем растр преломляет свет таким образом, что каждый глаз видит только свой элемент стереопары. Недостатками метода является его дороговизна и возможность использования только жидкокристаллических мониторов, строго определенная позиция зрителя перед экраном, невозможность показа изображений сразу нескольким зрителям, уменьшение фактического разрешения монитора, существенное ограничение количества возможных планов глубины.

В методе анаглифов стереопара в дополнительных цветах (пурпурного и зеленого или красного и голубого) предъявляется на экране монитора. Разделение правого и левого ракурса стереопары осуществляется с помощью анаглифических очков, содержащих фильтры дополнительных цветов. Простота и дешевизна метода позволяет широко применять стереокомпьютерные устройства с анаглифическими очками. Однако существенным недостатком метода анаглифов является отсутствие полной цветопередачи.

В эклипсном методе на экран последовательно проецируются в быстром чередовании правые и левые изображения стереопары. В качестве устройств сепарации используются жидкокристаллические (ЖК) очки или ЖК-экраны в сочетании с пассивными поляризационными очками. Синхронно с предъявлением изображений переключаются ЖК-затворы. Таким образом, каждый глаз видит только свою картинку стереопары. Эклипсный стереокомпьютерный метод дает возможность создания наиболее реалистичного объемного изображения. Он обеспечивает полноцветное стереоскопическое изображение и не требует дополнительных дорогостоящих устройств. Благодаря несомненным преимуществам, эклипсный метод нашел широкое применение в компьютерных играх, тренажёрах и виртуальных имитаторах военных действий, стерео кино и видео, молекулярном моделировании и медицине (томография, хирургия, рентгенология, офтальмология и т. д.). В силу выше сказанного, эклипсный стереокомпьютерный метод рассматривается в работе, как наиболее перспективный для дальнейшего развития. Однако и этот метод имеет свои особенности, требующие отдельного рассмотрения. Во-первых, фактическая частота смены кадров уменьшается относительно кадровой частоты монитора в два раза, что может привести к наличию мельканий. Во-вторых, возможно частичное попадание изображения, предназначенного для одного глаза, в другой глаз (перекрестные помехи). Перекрестные помехи («духи») и мелькания - основные факторы, негативно влияющие на качество стереоскомпьютерного изображения. Для удовлетворения требований к качеству стереокомпьютерного изображения необходимо свести к минимуму факторы, его ухудшающие. В ряде работ были предложены методы борьбы с негативными факторами. Однако эти методы представляют собой лишь рекомендации общего плана и не содержат количественных результатов. Поэтому необходимо провести количественную оценку параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения. При этом важно учесть взаимовлияние параметров и найти их оптимальные соотношения. Однако, использование значений параметров, обеспечивающих идеальное качество, может привести к удорожанию изделия. Следовательно, при проведении оптимизации нельзя забывать о соотношении качество-цена.

Традиционно для диагностики и лечения дефектов стереозрения в офтальмологии применяются оптико-механические и проекционные приборы. Их общими недостатками является дороговизна, громоздкость и отсутствие универсальности. Внедрение стереокомпьютерных методов в офтальмологию дает возможность решить эти проблемы. Это позволяет в ряде случаев избавиться от громоздких приборов, а так же дает возможность объединить множество тестов в одном приборе. Особенности применения стереокомпьютерных методов в офтальмологии накладывают особые требования на качество стереоскопического изображения [51]: обеспечение точности диагностики, эффективности лечения и зрительного комфорта, а так же исключение нежелательных воздействий на здоровье пациента. Эти требования необходимо учитывать при разработке стереокомпьютерных систем для офтальмологического применения.

В свете выше изложенного актуальность работы определена необходимостью количественной оценки и оптимизации параметров, влияющих на качество изображения в стерокомпьютерных системах. Ввиду наиболее жестких требований, предъявляемых офтальмологическим применением, получение удовлетворительного качества изображения в этой области, позволяет использовать результаты оптимизации и в других приложениях.

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей формирования стереокомпьютерного изображения и разработка на его основе рекомендаций по улучшению качества этого изображения, а так же создание оборудования и программного обеспечения для диагностического стереокомпьютерного устройства на базе разработанных рекомендаций.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Создание математической модели, описывающей процесс формирования стереокомпьютерного изображения, полученного эклипсным методом.

2. Определение критериев качества стереокомпьютерного изображения.

3. Оценка реального диапазона значений параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения на основании экспериментальных результатов и разработанной модели.

4. Поиск оптимальных количественных соотношений параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения.

5. Разработка рекомендаций к созданию оборудования и программного обеспечения для показа стереокомпьютерных изображений.

6. Создание оборудования и программного обеспечения для диагностического стереокомпьютерного устройства с использованием разработанных рекомендаций.

Научная новизна состоит в следующем:

• Разработана математическая модель, описывающая процесс формирования стерео изображения эклипсным стереокомпьютерным методом.

• Найдены количественные соотношения таких параметров, как скорость затухания свечения люминофора, кадровая частота монитора, характеристики ЖК-ячеек, оптимальные для обеспечения качества стереокомпьютерного изображения.

• Проведен анализ влияния сочетаний цветов стереоскопических сюжетов на качество стереокомпьютерного изображения.

Практическая ценность. Разработаны рекомендации, которые дают возможность построения систем с формированием качественного стереоскопического изображения в различных компьютерных приложениях.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• Математическая модель процесса формирования стереокомпьютерного изображения с учетом характера формирования изображения на экране монитора и прохождения света через системы с ЖК-очками и ЖК-экраном затворного типа.

• Особенности и количественная оценка влияния характеристик ЖК-затворов, параметров экрана монитора и условий наблюдения на качкство стереокомпьютерного изображения.

• Методика и результаты исследования влияния цветности стереокомпьютерных изображений на заметность перекрестных помех.

• Рекомендации для построения стереокомпьютерных систем отображения объемной информации и их аппаратно-программная реализация.

Реализация результатов работы. Реализация результатов работы.

Практическое применение разработанных рекомендаций реализовано при создании оборудования и программного обеспечения стереокомпьютерного устройства, предназначенного для диагностики параметров стереоскопического зрения.

Так же рекомендации применялись при изготовлении устройства для демонстрации стереоскопических слайд-фильмов, разработанного по заказу Главного информационно-вычислительного центра (ГИВЦ) Министерства культуры РФ

Акты внедрения приложены к диссертации.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на конференциях:

• Устройство демонстрировалось на выставке второго международного форума «Высокие технологии оборонного комплекса», Москва, 2001, где было отмечено дипломом.

• Юбилейная научная конференция Офтальмология на рубеже веков, посвящ. 80-летию проф. В.В. Волкова. Санкт-Петербург, 2001

• Международный симпозиум. «Близорукость, нарушение рефракции, аккомодации и глазодвигательного аппарата». Москва, 2001.

• Photonics West 2002, Biomedical Optics, Ophthalmic Technologies XII. Son-Jose, USA, 2002.

• The 3th International Conference Advanced Optical Materials and Devises (AOMD-3). Riga, Latvia, 2002.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе положительное решение о выдаче патента.

Структурно диссертационная работа разбита на четыре главы. В первой главе описаны традиционные методы сепарации и предъявления стереоизображений: механические и оптико-механические методы, автостереоскопия, метод анаглифов, поляризационная проекция, стреовектограф и эклипсный метод. Описаны особенности реализации традиционных методов с применением компьютера. Подробно описан эклипсный стереокомпьютерный метод, действие которого заключается в том, что на экране монитора наблюдателю попеременно предъявляются левое и правое изображения стереопары. Для сепарации изображений используются устройства в виде активных жидкокристаллических (ЖК) очков или пассивных очков в сочетании с ЖК-экраном затворного типа. Метод был признан наиболее органичным для зрительного восприятия, т. к. обеспечивает наблюдение полноцветного стереоскопического изображения в условиях, близких к естественным. Основными недостатками систем с активными и пассивными очками являются низкий коэффициент пропускания в открытом состоянии, перекрестные помехи «духи» и мелькания.

Рассмотрены проблемы традиционных стереоскопических методов в офтальмологии. Общими недостатками офтальмологических оптико-механических и проекционных приборов для диагностики и лечения дефектов стереоскопического зрения является их дороговизна, громоздкость, необходимость использования дополнительных устройств и отсутствие универсальности. Путем к решению этих проблем стало внедрение в офтальмологию стереокомпьютерных методов, применение которых подробно описано. Эклипсный метод является наиболее органичным для зрительного восприятия, т. к. обеспечивает наблюдение полноцветного стереоскопического изображения в условиях, близких к естественным. Основными недостатками систем с активными и пассивными очками являются низкая пропускная способность в открытом состоянии, перекрестные помехи («духи») и мелькания.

Причиной возникновения «духов» является послесвечение люминофора монитора и плохая сепарация изображений для правого и левого глаза, вследствие неполного перекрытия ЖК-ячеек. В результате, изображение, предназначенное для одного глаза, частично попадает в другой.

Причина появления мельканий - уменьшение фактической частоты смены кадров для каждого глаза относительно монитора в два раза.

В главе рассмотрены также проблемы использования традиционных средств исследования параметров стереозрения в офтальмологии. Общими недостатками оптико-механических и проекционных приборов для диагностики и лечения дефектов стеоскопического зрения является их дороговизна, громоздкость, необходимость использования дополнительных устройств и отсутствие универсальности. Путем к решению этих проблем стало внедрение в офтальмологию стереокомпьютерных методов. Особенности применения таких методов в офтальмологии описаны в данной главе. Также приведены требования, которые необходимо учитывать при разработке стереокомпьютерных систем для указанного применения.

Из проведенного обзора сделаны выводы о необходимости проведения количественного исследования и оптимизации параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения, что и является основной целью диссертационной работы на ряду с разработкой рекомендаций для построения стереосистем отображения объемной информации.

Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса формирования стереокомпьютерного изображения эклипсным методом. При создании модели учитывался характер формирования изображения на экране монитора и прохождения света через системы с ЖК-очками и ЖК-экраном затворного типа. В основу модели была положена оценка интенсивности «духов», определяемая качеством сепарации изображений правого и левого ракурса стереопары. Количественной мерой сепарации ЖК-затворов является отношение «сигнал/шум» - отношение всей энергии свечения, попавшей в открытую в данный момент ячейку и энергии, прошедшей через закрытую ячейку. Были учтены следующие параметры, определяющие отношение «сигнал/шум»: скорость затухания свечения люминофора, пропускание ЖК-ячейки в открытом и закрытом состоянии, времена закрытия и открытия ЖКячейки, кадровая частота монитора. На основании математической модели разработана программа для расчета отношения «сигнал/шум» от номера строки горизонтальной развертки на экране монитора. Проведен анализ характера зависимости отношения «сигнал/шум» от параметров математической модели.

Третья глава посвящена оценке и оптимизации параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения. Для количественной оценки параметров посредством математической модели введен критерий качества для отношения «сигнал/шум». В соответствии с введенным критерием исследованы и оптимизированы параметры математической модели. Так же произведена субъективная оценка заметности «духов» в зависимости от сочетания цветов стереокомпьютерного изображения. Исследовано влияние яркости свечения люминофора на наличие мельканий. Найдена зависимость качества стереоизображения от выбранного графического режима монитора, размеров видимой области экрана и расстояния от наблюдателя до экрана. Исходя из полученных результатов, разработаны рекомендации к созданию оборудования и программного обеспечения для демонстрации стереокомпьютерных изображений.

В четвертой главе описано применение разработанных в третьей главе рекомендаций при создании оборудования и программного обеспечения для диагностического стереокомпьютерного устройства, разработанного в НИКФИ. Устройство предназначено для диагностики и лечения косоглазия, амблиопии и других нарушений бинокулярного и стереоскопического зрения. Полученные рекомендации использованы при разработке блока электронного управления для работы в формате Оуег-ипёег БрШ-Зсгееп. При создании программного обеспечения выполнены рекомендации по выбору сочетаний цветов стереокомпьютерного изображения. Так же учтены такие параметры, как графический режим монитора, размеры видимой области экрана и расстояние от наблюдателя до экрана. При создании программного обеспечения выполнены рекомендации по выбору сочетаний цветов стереокомпьютерного изображения. Так же учтены параметры экрана монитора (заданный графический режим монитора, размеры видимой области экрана) и условия наблюдения (расстояние от наблюдателя до экрана). Испытания устройства подтвердили, что выполнение разработанных рекомендаций для оборудования и программного обеспечения улучшает качество изображения и повышает комфорт зрительного восприятия.

Практическая эксплуатация устройства в ряде медицинских учреждений показала, что его применение обеспечивает точность диагностики и способствует восстановлению и развитию функций стереоскопического зрения.

В заключении приводятся основные выводы по результатам работы.

В приложении приведен исходный текст программы для расчета количественных результатов математической модели, а так же акты внедрения.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы преобразования изображений и звука», Паутова, Лариса Викторовна

Выводы.

1. Разработана математическая модель процесса формирования стереокомпьютерного изображения, позволяющая рассчитать координаты центральной области экрана, в которой перекрестные помехи («духи») практически отсутствуют.

2. Экспериментально определены области изменений времен затухания люминофора в мониторах различных марок и изготовителей. Показано, что в стереокомпьютерных системах с ЖК-затворами синий и зеленый люминофоры оказывают основное влияние на уменьшение отношения сигнал/шум в нижней части экрана.

3. Определен критерий для отношения сигнал/шум, обеспечивающий наблюдение стереокомпьютерного изображения без двоения.

4. Проведена количественная оценка и оптимизация значений параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения. Показано, что качество сепарации в верхней части экрана определяется в основном характеристиками жидкокристаллического затвора, а в нижней части -временем послесвечения люминофора. Рассчитано, что при оптимальных соотношениях значений параметров размер области, не удовлетворяющей критерию качества сепарации, в нижней части экрана не превышает 36% при кадровой частоте 120 Гц, 30% - при 100 Гц и 26% - при 85 Гц. В верхней части экрана эта область составляет не более 7% при кадровой частоте 120 Гц, 5% при 100 Гц и 4% при 85Гц.

5. Определены сочетания цветов стереокомпьютерного изображения, при которых двоение изображения за счет неполной сепарации минимально.

6. На основании полученных результатов разработаны следующие рекомендации для построения стереокомпьютерных систем отображения объемной информации:

• отношение коэффициентов пропускания в закрытом и открытом состоянии ЖК-ячеек не ниже 70:1;

• допустимые времена переходных процессов ЖК-ячеек совместно с адаптером - не более 1 те для закрытия и не более 3 п^ для открытия;

• кадровые частоты мониторов для полного отсутствия мельканий желательно выбирать не ниже 100 Гц, однако для реальных изображений без особо ярких деталей допустимо использование мониторов со стандартной частотой 85 Гц;

• для уменьшения заметности «духов» в верхней и нижней частях экрана, координаты которых рассчитываются по полученным в работе выражениям, целесообразно использовать рекомендованные сочетания цветов, применять сюжеты с меньшим значением параллаксов, уменьшать яркость и контраст изображения.

7. Разработанные рекомендации использованы при создании оборудования и программного обеспечения для диагностического стереокомпьютерного устройства. Испытания устройства подтвердили, что выполнение разработанных рекомендаций для оборудования и программного обеспечения улучшает качество изображения и повышает комфорт зрительного восприятия. Практическая эксплуатация устройства в ряде медицинских учреждений показала, что его применение обеспечивает точность диагностики и способствует восстановлению и развитию функций стереоскопического зрения. Кроме того, разработанные рекомендации использовались при изготовлении устройства для демонстрации стереоскопических слайд-фильмов для ГИВЦ Министерства культуры РФ.

8. Положительные результаты испытаний и применения в офтальмологии, где к качеству изображения предъявляются наиболее жесткие требования, позволяют использовать разработанные рекомендации в любых других компьютерных приложениях.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Елхов В.А., Кондратьев H.B., Овечкис Ю.Н., Паутова J1.B., Паутов А.А. Стереокомпьютерные методы формирования изображения и их применение. Техника кино и телевидения. № 8. 2001. С. 11-16.

2. L.V. Pautova, V.A. Elkhov, Yu.N. Ovechkis. Optoelectronic stereoscopic device for diagnostics, treatment and developing of binocular vision. The 3th International Conference Advanced Optical Materials and Devises. Programme and abstracts, 2002. P. 101.

3. V.A. Elkhov, Yu. N. Ovechkis, L.V. Pautova, Yu.Z. Rosenblum, O.S. Lev, A.A. Pautov. Method and device for central and suppression scotomas investigation. Proc. SPIE vol. 4611, Ophthalmic Technologies XII, 2003.

4. L.V. Pautova, V. A. Elkhov, Yu. N. Ovechkis. Optoelectronic stereoscopic device for diagnostics, treatment and developing of binocular vision. Proc. SPIE vol. 5123, Advanced optical devices, 2003, pages 326-333.

5. Елхов B.A., Овечкис Ю.Н., Паутова JI. В., Паутов А.А. Исследование и оптимизация параметров, влияющих на качество стереокомпьютерного изображения. Техника кино и телевидения. № 5. 2003.

6. Розенблюм Ю.З., Лев О.С., Елхов В.А., Паутова Л.В. Бинокулярный подбор очков для близи. Юбилейная научная конференция

Офтальмология на рубеже веков, посвящ. 80-летию проф. В.В. Волкова.

• Тез. докл. С.-Пб. 2001. С. 76-77.

7. Розенблюм Ю.З., Лев О.С., Елхов В.А., Паутова Л.В. Фиксационная диспаратность и работа на близком расстоянии. Международный симпозиум Близорукость, нарушение рефракции, аккомодации и глазодвигательного аппарата: Тез. докл. М. 2001. С. 231-232.

8. Розенблюм Ю.З., Лев О.С., Елхов В.А., Паутова Л.В., Овечкис Ю.Н., Фейгин A.A. Заявка №2001113750/14(014781) приоритет 23.05.01 на Патент Способ подбора оптической коррекции зрения для чтения и работы с компьютером. Решение о выдаче от 08.02.02.

9. Розенблюм Ю.З., Лев О.С., Паутова Л.В. Бинокулярные тесты для подбора очковой коррекции при работе на близком расстоянии. Вестник оптометрии. № 3. 2002. с. 26-27.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе предложен метод расчета качества стереокомпьютерного изображения, формируемого эклипсным методом. Проведен количественный анализ комплексного влияния различных параметров на качество изображения. Выработаны рекомендации, выполнение которых обеспечивает демонстрацию качественных стереокомпьютерных изображений. В соответствии с этими рекомендациями разработано оборудование и программное обеспечение для диагностического стереокомпьютерного устройства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Паутова, Лариса Викторовна, 2003 год

1. А.с. 554865 СССР, МКИ А 61 Г 9/00. Способ восстановления бинокулярного зрения при косоглазии / Э.С. Аветисов, Т.П. Кащенко (СССР), № 2326711/13; Заявлено 15.03.76.; Опубл. 25.04.77. - Бюлл. № 15 .- с. 13.

2. Аветисов Э. С. Содружественное косоглазие. М: «Медицина», 1977.

3. Аветисов Э.С., Кащенко Т.П. Метод усиления разобщения между аккомодацией и конвергенцией в лечении содружественного косоглазия // Вест, офтальмол., 1980 . № 2. - с. 16-20.

4. Аветисов Э. С., Розенблюм Ю. 3. Оптическая коррекция зрения. М: «Медицина», 1981.

5. Антипин Н.В., Косарский Ю.С., Полосин Л.Л., Таранец Д.А. Кинотелевизионная техника. М.: Искусство, 1984.

6. Артюшин Л.Ф. Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии. М: «Искусство», 1970.

7. Артюшин Л. Ф. Цветоведение. М.: Книга, 1982.

8. Артюшин Л.Ф., Барский И.Д., Винокур А.И. Справочник кинооператора. М.: «Галактика-Л», 1999.

9. Белостоцкий Е.М. Восприятие пространства при нарушениях бинокулярного зрения // Проблемы физиологической оптики. 1958. № 12.

10. Белостоцкий Е. М. Исследования способности к бинокулярному и пространственному зрению. Канд. Дисс. М.: Центральный ин-т усовершенствования врачей, 1960.

11. Болтянский А., Овсянникова Н., Хазанов Г. Система «Стерео-70» и пути ее дальнейшего развития. Труды XII Конгресса УНИАТЕК, 7-10 октября 1976, СССР Москва, с. с. 201-205.

12. Болтянский А.Г., Овсянникова H.A., Ханукаев Д.Р. Проекция стереоскопических фильмов по системе «Стерео-70» // Техника кино и телевидения. Номер 4. 1978.

13. Болтянский А.Г., Рожков С. Н., Слабова А. Е. Состояние и перспективы производства фильмов по системе «Стерео-70» // Труды НИКФИ. М., 1985. Вып. 122.

14. Быстров Ю.А. Оптоэлектронные приборы и устройства. Учебное пособие. Издание третье, исправленное и дополненное. М.: Издательское предприятие РадиоСофт, 2001.

15. Валюс H.A. Растровые оптические приборы. М.: Машиностроение, 1966.

16. Валюс H.A. Стерео фотография. Стерео кино. Стерео телевидение. М: «Искусство», 1986.

17. Валюс H.A. Стереоскопия. М: Издательство академии наук СССР, 1962.

18. Восстановление зрительных функций при амблиопии и косоглазии с помощью аппаратно-программного комплекса «EYE». Методические рекомендации № 95/188. М., 1996.

19. Голдовский Е. М. Введение в кинотехнику. М.: «Искусство», 1974.

20. Голдовский Е.М. Глаз и кино. М.: Искусство, 1962.

21. Голдовский Е.М. Основы кинотехники, М.: «Искусство», 1965.

22. Григорян А.Ю. Использование жидкокристаллических очков в диплоптическом лечении косоглазия. Дисс. . канд. мед. наук. М., 1998. - 117с.

23. Гуревич М. М. Цвет и его измерение. Москва-Ленинград. Издательство академии наук СССР, 1950.

24. Диплоптическое лечение косоглазия с помощью аппаратно-программного комплекса «КАПБИС-1» (Пособие для врачей). М., 2000.

25. Дудников Ю.А., Рожков Б.К. Растровые системы для получения объемных изображений. Ленинград «Машиностроение». Ленинградское отделение, 1986.

26. Елхов В. А., Овечкис Ю. Н., Кондратьев Н. В. и др. Способ исследования и восстановления бинокулярного зрения. Патент РФ № 2133103 (Приоритет от 25.05.97).

27. Иванов Б. Т. Растровая стереоскопия в кино. М.: Госкиниздат, 1945.

28. Иванов Б.Т. Стереоскопическое кино. М.: Госкиноиздат, 1951.

29. Исследование и восстановление бинокулярных функций методом бинариметрии. Методические рекомендации. М., 1992.

30. Кащенко Т.П. Бинокулярная зрительная система при содружественном косоглазии: Дисс. док. мед. наук. М., 1978. - 312с.

31. Колин Л.С. Использование бинокулярного смешения цветов в телевидении // Цветное телевидение. М.: Связьиздат, 1957.

32. Комар В.Г., Серов О.Б. Изобразительная голография и голографический кинематограф. М: «Искусство», 1987, 282 с.

33. Кравков C.B. Глаз и его работа. Издательство академии наук СССР. Москва-Ленинград. 1950.

34. Критическая частота слияния мельканий на цветные стимулы в диагностике заболеваний сетчатки зрительного нерва у детей. Пособие для врачей. М., 2001.

35. Кропман И.Л. Физиология бинокулярного зрения и расстройства его при соружественном косоглазии. Л., 1966. - 206с.

36. Мамчев Г.В. Стереотелевидение. М.: Энергия, 1979.

37. Могилев Л.Н. , Рабичев И.Э. Способ исследования и восстановления бинокулярного зрения с помощью бинариметра // Информ. листок Иркутск, межотрасл. террит. ЦНТИ и пропаганды.- 1984. № 84 . - 6 с.

38. Нагибина И. М., Москалев В. А., Полушкина H. А., Рудин В. Л. Прикладная физическая оптика. М.: Высшая школа, 2002.

39. Нюберг Н.Д. Измерение цвета и цветовые стандарты, Москва, 1932.

40. Нюберг Н.Д. Теоретические основы цветной репродукции. М.: «Советская наука», 1948.

41. Овсянникова H.A., Слабова А. Е. Технические и технологические принципы «Стерео-70» // Техника кино и телевидения. 1975. № 3.

42. Орбели Л.А.- 1949. цит. По И.Л. Кропману.

43. Попов Н. С. Видеосистема PC. БХВ-Петербург, Арлит, 2000.

44. Пэдхем Ч., Сондерс Дж. Восприятие света и цвета. М.: Мир, 1978.

45. Рабичев И.Э. Метод восстановления бинокулярного зрения с помощью бинариметра // Сенсорный дефицит и работоспособность организма. -Иркутск, 1983.- С. 99-100.

46. Розенблюм Ю.З. Наши глаза и их помощники. РА «Веко». Санкт-Петербург, 2000.

47. Розенблюм Ю. 3. Оптометрия (подбор средств коррекции зрения). СПб.: Гиппократ, 1996.

48. Розенблюм Ю.З., Корнюшина Т.А., Фейгин A.A. Компьютер и орган зрения. Москва, 1999.

49. Рожков С.Н., Овсянникова H.A. Словарь стереокино. Москва, 2000.

50. Рожкова Г.И., Подугольникова Т.А., Сисенгалиева Г.Ж. Компьютерное тестирование бинокулярной зрительной системы человека, И. Прямая оценка основных клинических показателей // Сенсор. Системы ,1996.-Т.10 .- №1.- С. 59-68.

51. Сергиевский JT. И. Содружественное косоглазие и гетерофории. Медгиз, 1951.

52. Слуцкий JL А. Профессиональная аппаратура для съемки стерео-фильмов по системе «Стерео-70» // Труды НИКФИ. М., 1975. Вып. 78.

53. Соловьева В.В. Метод бинариметрии в диплоптическом лечении косоглазия // Тез. докл. 3-й Всес. конф. по актуальным вопросам детской офтальмологии. М., 1989.- С. 310.

54. Соловьева В.В. Метод бинариметрии в диплоптическом лечении содружественного косоглазия // Дисс. канд. . мед. наук: 14.00.08. -Иркутск , 1988 . 164 с.

55. Тарасцова М.М. Диплоптическое лечение содружественного косоглазия у детей раннего и дошкольного возраста // Дис. . док. мед. наук.-М.,1985. -260 с.

56. Тихомирова Г. В., Лапшин В. А., Капришин Ф. И. Пути устранения заметности мелькания изображения в кинематографе // Техника кино и телевидения. Номер 4. 2002.

57. Уилтон Р. Видеосистемы персональных компьютеров IBM PC PS/2. Руководство по программированию: Пер. с англ. К.Г. Смирнова; Под ред. В.Л. Григорьева. М.: Радио и связь, 1994.

58. Физический энциклопедический словарь под ред. Прохорова A. M. М.: Советская энциклопедия, 1984.

59. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение. М.: Мир, 1990.

60. Arditi, A. Binocular vision. In K.R. Boff, L. Kaufman, and J.P. Thomas (Eds.) Handbook of Perception and Human Performance, Vol. 1 (ch. 23). New York: John Wiley and Sons, 1986.

61. Aulhorn, E.: Phasedifferenz-Haploskopie. Eine neune Methode zur Trennung der optischen Eindrucke beider Augen, Klin. Monatsbl. Augenheilked. 148-540, 1966.

62. Berkel C. Van, Clarke J. A. // Proc. SPIE 1997. Vol. 3012. P. 179-187. -Presented at the 1997 IS&T/SPIE International Conferrence on Electronic Imaging, San Jose. 11-14 Febriary 1997.

63. Bos P.J. and Koehler/Beran K.R. "The Pi-cell: A Fast Liquid Crystal Optical Switching Device", Mol. Cryst. Liq. Cryst. 113, 329, 1984.

64. Burian, H. M.; and Noorden, G. K. von: Binocular vision and ocular motility. Theory and management of strabismus. The C. V. Mosby Company, St. Louis, Toronto, London, 1980.68. Byatt, US Patent 4385806.

65. David F. McAllister. Stereo Computer Graphics and other 3D Technologies. Department of Computer Science, Norse Carolina State University.

66. Duwaer, A.L. and Van Den Brink, G. What is the diplopia threshold. Perception and Psychophysics, 1981, 29, 295-309.

67. Freeman, R.D. and Ohzawa, I. On the neurophysiological organization of binocular vision. Vision Research, 1990, 30, 1661-1676.

68. Hamburger F.A. 1949. - uht. üo H.JI. KponMaHy.

69. Hodges, L. "Computing Stereoscopic Images.", J. Theoretical Graphics and Computing, STCG, Vol.1 #1, 1988, pp. 1-10.74. http: // www.allana. Ru75. http: // www.amblyopia. Ru

70. Introduction to Liquid Crystals (ed E.B. Priestly et el) Plenum Press, 1975.

71. Konrad J., Lacotte B., and Dubois E., "Cancellation of Image Crosstalk in Time-Sequential Displays of Stereoscopic Video," IEEE Transactions on Image Processing, volume 9, number 5, pp. 897-908, 2000.

72. Land, E.H., "Vectographs: Images In Terms of Vectorial Inequalities And Their Application In Three-Dimensional Representation," in Journal of the Optical Society of America, Vol. 30, 230, 1940.

73. Lev O.S., Rosenblum Yu.Z. Stereocomputer method for binocular subjectivethrefraction at near. The 3 International Conference Advanced Optical Materials and Devises. Programme and abstracts, 2002. P. 103.

74. Lipscomb J.S. and Wooten W.L., "Reducing Crosstalk Between Stereoscopic Views," in Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering, Vol 2177, pp. 92-96, February 1994.

75. Lipton, Lenny, Foundation of the Stereoscopic Cinema, Van Nostrand Reinhold Company, 1982.

76. L. Lipton and M. Ackerman, "Liquid Crystal Shutter System for Stereoscopic Applications" US Patent 4,967,268, 1990.

77. Lipton, L., Akka, R., and Meyer, L. The CrystalEyes Handbook. StereoGraphics Corp., 2171-H E. Francisco Blvd., San Rafael, CA 94901, [phone], 77, 1991.

78. Lipton, Lenny, Lhary Meyer, "A Flicker-Free Field-Sequential Stereoscopic Video System" SMPTE Journal, November 1984, p. 1047.

79. Lipton, Lenny, Michael R. Starks, James D. Stewart, and Lawrence D. Meyer, Stereoscopic Television System, U.S. Patent No.4,523,226, Jun.ll, 1985.

80. Livingstone, M. and Hubel, D. Segregation of form, color, movement, and depth: Anatomy, physiology, and perception, Scince, 240, 1988, pp. 740-749.

81. Mash D.H. et. al. "Improvements in or Relating to Stereoscopic Display Device" UK Patent 1448520 (1986).

82. Milgram P. and Van Der Horst R., "Alternating-field Stereoscopic Displays Using Light Scattering Liquid Crystal Spectacles" Displays April, 1986, p. 67.

83. Mustillo, P. Binocular mechanisms mediating crossed end uncrossed stereopsis. Psychological Bulletin, 97, 1985, pp. 187-201.

84. Nuberg N.D. Die Grundlage der Theorie über die Farbwiedergabe bei dersubtraktiven Reproduction. 1. Teil Allgemeine Theorie, Z. Wiss. Phot., 50, 14, 1955.

85. Rupkalvis J., Condon C. Manual of stereoscopic Cinematography. Stereo Vision International, Inc. U.S.A. All right reserved, 1985.

86. Sato S. and Wada M., "Reduction of Response and Recovery Times of Nematic Cells with Electrically Controlled Birefringence", Electronics and Communications in Japan 60-C, No. 1, 128, 1977.

87. Travers, T. a B.: Suppression of vision in squint and its association with retinal correspondence and amblyopia, Br. J. Ophthalmol. 22:577, 1938.

88. Verhoeff F.H. Arch. Ophthalm., 1935.

89. Wright W.D., The Measurement of Color, Hilger, London, 1944.