一种基于透射的三维全息显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于透射的三维全息显示系统，包括投影仪；透射屏，其具有预定表面函数的出射表面；投影屏，面对所述透射屏；其中，投影仪发送出的左眼图像和右眼图像通过透射屏的具有表面函数的出射表面折射后，通过投影屏分别反射致观看者的左眼和右眼，从而实现三维全息显示。通过上述方式，本发明专利技术中光线通过透射屏具有表面函数的出射表面能够向不同的方向折射，光线进入透射屏的角度以及出射表面的表面函数决定了发生折射的方向，折射后的光线再经过投影屏反射，能够反射至处于任意位置的观看者，使观看者能够看到唯一定制的三维立体图像。

【技术实现步骤摘要】
一种基于透射的三维全息显示系统
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种基于透射的三维全息显示系统。
技术介绍
三维显示技术正在日益普及和使用，在日常生活中，人们渴望得到三维立体的观看体验。计算机图形学方面的发展使得三维显示更为可行，然而即便借助计算机图形学、3D渲染等技术得到了高质量图像，看上去仍然不逼真。因此人们开始更加深入的研究立体视觉深度、运动时差对于逼真度的促进作用，进而出现了全息显示技术。全息显示可以理解为展示一个物体全部视角的全部画面的图像。全息图像技术包括利用特殊的技术手段记录并再现一个物体全部视角的全部画面的图像，从而使人眼产生和实际环境完全感觉一样的视觉效果。 在现有技术中，三维(3D)显示技术能够提供全息图像，用户通常要佩戴头盔、特殊眼镜等，将平面图像转换成虚拟立体的图像。但是，这种应用方式是独自进行并且是具有妨碍性的:用户佩戴头盔、特殊眼镜或是其他只会将3D图像单独显示给每个用户的设备。 虽然现有的方法通常是成功的，但是它们并未被广泛接受，这是因为观看者通常不喜欢在眼睛上戴东西。此外，这些方法在要将3D图像投影给一个或多个偶然经过的过路人、一群合作者或全体观众是无法实现的。如果要满足这种同时观看的需要，使得可以为处于相同观看环境并可以完全自由移动的每一个观看者呈现唯一定制的自动立体3D图像，而且该图像完全不同于那些正被任何其他观看者所观看的图像，那么将会是特别有利的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于透射的三维全息显示系统，能够使多个观看者无障碍的自由移动并能够看到针对每一个观看者唯一定制的三维立体图像。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种基于透射的三维全息显示系统，包括: 投影仪；透射屏，其具有预定表面函数的出射表面；投影屏，面对所述透射屏；其中，投影仪所发出的左眼图像和右眼图像通过透射屏的具有表面函数的出射表面的折射后，通过投影屏而分别反射至观看者的左眼和右眼，以实现三维全息显示。 其中，三维全息显示系统进一步包括:追踪装置，用于追踪观看者的位置以确定观看者的左眼位置和右眼位置；反馈装置，接收追踪装置反馈的观看者的位置信息，并根据信息而控制投影仪的图像发射或透射屏的偏转角度。 其中，追踪装置为3D成像器。 其中，透射屏集成在投影仪内并位于投影仪的镜头之前。 其中，投影屏为平面反射镜。 其中，透射屏的出射表面由多个连续或非连续的弧形组成。 其中，出射表面的所述预定表面函数为正旋波。 其中，三维全息显示系统进一步包括:影像提供装置，连接投影仪以提供图像给投影仪。 其中，影像提供装置进一步包括:图像分割装置，用于将所述图像分割成所述左眼图像和所述右眼图像。 本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况，本专利技术中透射屏具有预订表面函数的出射表面，投影仪发送的左眼图像及右眼图像通过透射屏发生折射，而光线进入透射屏的角度以及透射屏出射表面的表面函数决定了折射后光线的方向，折射后的光线再通过投影屏反射，从而将左眼图像和右眼图像反射至观看者的左眼和右眼，当反射多组左眼图像及右眼图像时，能实现在任意位置的多个观看者都能够观看到唯一定制的三维立体图像。 【附图说明】 图1是本专利技术一种基于透射的三维全息显示系统第一实施方式的结构示意图； 图2a是第一实施方式中透射屏区域划分示意图； 图2b是第一实施方式中图像通过透射屏各个区域至人眼的光路示意图； 图3是本专利技术一种基于透射的三维全息显示系统第二实施方式的结构示意图； 图4是第二实施方式中图像经过折射反射到观看者眼睛的光路示意图； 图5是观看者左眼位置和右眼位置定位方式的示意图； 图6是观看者在不同角度看到不同视角图像的示意图； 图7是本专利技术一种基于透射的三维全息显示系统第二实施方式的工作流程示意图。 【具体实施方式】 参阅图1，图1是本专利技术一种基于透射的三维全息显示系统第一实施方式的结构示意图，本实施方式提供了一种显示系统100，包括投影仪101、透射屏102以及投影屏103。 本实施方式中，投影仪101用于发送图像，图像通过透射屏102发送至投影屏103，继而投影至观看者的眼睛。具体的，本实施方式中的投影仪101还包括图像处理单元1011和发射单元1012。其中，图像处理单元1011能够划分图像以及控制图像的发送，本实施方式中，图像处理单元1011将图像划分为左眼图像及右眼图像，并对左眼图像及右眼图像进行调制，使观看者能够看到相应的全息图像。发射单元1012接收从图像处理单元1011所传来的调制后的图像及控制信号。发射单元1012根据控制信号发射调制后的图像，上述控制信号主要用于控制发射单元1012发射的图像、方向及时间，即在特定时刻往特定方向发送特定图像。 进一步的，本实施方式中，图像处理单元1011还能够将图像划分为多个或多组具有视差的图像，以对应处于不同位置的观看者。而发射单元1012则能够相应的以不同角度同时发送多组图像，并通过投影屏102反射至不同观看者的眼中，且各组图像之间互不干扰。图像处理单元1011能够以一定的刷新频率对图像进行划分调制，发射单元1012以该刷新频率发射图像至观看者的眼中。该刷新频率的设置考虑了视觉暂留时间，从而保证观看者能够看到连续的图像。 其他实施方式中，图像处理单元1011处理图像的方式可以不是以一定刷新频率主动处理，而是采用由信号触发被动处理的方式，当观看者的数量发生变化时，会有一个触发信号发送至图像处理单元1011，此时图像处理单元1011根据接受到的触发信号对图像进行划分调制。在该实施方式中，可以设置一个元件来监控观看者的变化，当监控到变化时产生触发信号，也可以由观看者直接输入触发信息。 其他实施方式中，投影仪101可以仅仅作为发射单元1012使用，图像处理单元1011为显示系统100中独立于投影仪101设置的元件，能够对图像进行处理及控制投影仪101。 透射屏102，具有预定表面函数的出射表面1022。 本实施方式中，透射屏102设置在投影仪101光线的发射端，能够使发出的光线经过透射屏102，继而透射至投影屏103。基于此功能的考虑，透射屏102可以作为一个单独的元件，使用时放置或安装在投影仪101的发射端，一般来说透射屏102紧靠投影仪101光线的发射端放置；也可以直接作为投影仪101的一部分，设置在投影仪101的发射端。进一步，透射屏102能够相对投影仪101转动，并产生一定的偏转角度。当透射屏102作为单独元件时，透射屏102中还包括控制器，用于控制透射屏102的偏转角度；当透射屏102作为投影仪101 —部分时，投影仪101控制透射屏102的偏转角度。本实施方式中，将透射屏102作为投影仪101的一部分。 本实施方式中，透射屏102依据投影仪101来设置其形状，一般投影仪的出射端为圆形，因此透射屏102的形状也设置为圆形。当然，在其他实施方式中，也可以将透射屏102设置为方形或其他形状，对其形状及材料在此不作限制。 本实施方式中，透射屏102入射表面1021为平面、出射表面1022具有预定的表面函数。当投影仪101发射出的左眼图像和右眼图像经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于透射的三维全息显示系统，其特征在于，包括：投影仪；透射屏，其具有预定表面函数的出射表面；投影屏，面对所述透射屏；其中，所述投影仪所发出的左眼图像和右眼图像通过所述透射屏的具有表面函数的所述出射表面的折射后，通过所述投影屏而分别反射至观看者的左眼和右眼，以实现三维全息显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于透射的三维全息显不系统，其特征在于，包括: 投影仪； 透射屏，其具有预定表面函数的出射表面； 投影屏，面对所述透射屏； 其中，所述投影仪所发出的左眼图像和右眼图像通过所述透射屏的具有表面函数的所述出射表面的折射后，通过所述投影屏而分别反射至观看者的左眼和右眼，以实现三维全息显不。2.根据权利要求1所述的三维全息显示系统，其特征在于，进一步包括: 追踪装置，用于追踪所述观看者的位置以确定所述观看者的左眼位置和右眼位置； 反馈装置，接收所述追踪装置反馈的所述观看者的位置信息，并根据所述位置信息而控制所述投影仪的图像发射或所述透射屏的偏转角度。3.根据权利要求2所述的三维全息显示系统，其特征在于，所述追踪装置为3D成像器。4.根据权利要求2所述的三维全息显示系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美鸿，陈易华，
申请(专利权)人：深圳市亿思达科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44