用于直视的颜色优化制造技术

本发明专利技术涉及用于直视的颜色优化。一种投影系统，布置成接收用于投影的图像。该图像是包括第一颜色分量和第二颜色分量的彩色图像。该系统布置成计算第一颜色分量的第一全息图和第二颜色分量的第二全息图。该系统还布置成在计算第一全息图之前将第二颜色分量的内容添加到第一颜色分量。第一全息图包含第一颜色分量的信息和第二颜色分量的至少一部分的信息。该系统还布置成通过用第一颜色光照射第一全息图来形成第一全息重建，以及通过用第二颜色光照射第二全息图来形成第二全息重建。第一全息重建改变第二颜色分量的至少一部分的色度。息重建改变第二颜色分量的至少一部分的色度。息重建改变第二颜色分量的至少一部分的色度。

【技术实现步骤摘要】
用于直视的颜色优化


[0001]本公开涉及一种显示设备。更具体地，本公开涉及全息投影仪、全息投影方法和全息投影系统。一些实施例涉及平视显示器。一些实施例涉及彩色图像全息图的生成和显示，用于形成对观察者眼睛安全的全色全息重建，特别是，尽管不是唯一地，当使用一个或多个激光光源实现时。

技术介绍

[0002]从物体散射的光包含振幅和相位信息。可以通过众所周知的干涉技术在例如感光板上捕获该振幅和相位信息，以形成包括干涉条纹的全息记录或“全息图”。可以通过用合适的光照射来重建全息图，以形成代表原始物体的二维或三维全息重建或重放图像。
[0003]计算机生成的全息术可以在数值上模拟干涉过程。可以通过基于数学变换诸如菲涅耳或傅立叶变换的技术来计算计算机生成的全息图。这些类型的全息图可被称为菲涅耳/傅立叶变换全息图或简称为菲涅耳/傅立叶全息图。傅立叶全息图可被认为是物体的傅立叶域/平面表示或物体的频域/平面表示。例如，还可以通过相干光线跟踪或点云技术来计算计算机生成的全息图。
[0004]可以在布置为调制入射光的振幅和/或相位的空间光调制器上对计算机生成的全息图进行编码。例如，可以使用电可寻址液晶、光学可寻址液晶或微镜来实现光调制。
[0005]空间光调制器通常包括多个单独可寻址像素，其也可被称为单元或元素。光调制方案可以是二进制、多级或连续的。可替代地，该设备可以是连续的(即不包括像素)，因此光调制可以在设备上是连续的。空间光调制器可以是反射性的，这意味着调制光以反射输出。空间光调制器可以同样是透射性的，这意味着调制光以透射输出。
[0006]使用这里描述的系统可以提供全息投影仪。这种投影仪已经在平视显示器“HUD”和头戴式显示器“HMD”中得到应用，例如包括近眼设备。
[0007]全息投影仪可以形成全色全息重建。这可以通过显示三个单色全息图，并使用相应的单色光源照射每一个全息图以基本同时形成三个单色全息重建来实现。一种被称为空间分离彩色“SSC”的方法涉及同时形成三个单色全息重建，而另一种被称为帧顺序彩色“FSC”的方法涉及连续快速以便在人眼的积分时间内形成三个单色全息重建。因此，使用任一种方法，人类观察者都能感知到全色(即多色)图像。

技术实现思路

[0008]在所附的独立权利要求中定义了本公开的各方面。
[0009]这里公开了一种显示彩色图像的方法。该方法包括接收用于投影的图像的步骤。该图像是彩色图像。彩色图像包括第一颜色分量和第二颜色分量。每一个颜色分量可以包括像素值的阵列。每一个像素值可以是强度值或所谓的灰度级。该方法还包括计算第一颜色分量的第一全息图和计算第二颜色分量的第二全息图的步骤。第一全息图配置成当用第一颜色的光照射时形成第一颜色分量的第一全息重建。第二全息图配置成当用第二颜色的
光照射时形成第二颜色分量的第二全息重建。该方法还包括在计算第一全息图之前将第二颜色分量的内容(例如图像/像素内容)添加到第一颜色分量的步骤。可以说来自第二颜色分量的至少一部分内容被添加到第一颜色分量。因此，第一全息图包括第一颜色分量的信息和第二颜色分量的至少一部分的信息。该方法还包括基本同时形成第一全息重建和第二全息重建的步骤。因此，第一全息重建改变了第二颜色分量的至少一部分的色度。在实施例中，改变色度意味着改变色度空间中光的颜色的色度坐标。
[0010]在实施例中，该方法还包括在计算第二全息图之前，基于添加到第一颜色分量的第二颜色分量的内容，减少第二颜色分量的内容。可以说，对应于添加到第一颜色分量的第二颜色分量的内容，来自第二颜色分量的至少一部分的内容被减少或移除。在一些示例中，第二颜色分量的一部分内容被移动到第一颜色分量。
[0011]这里使用的“颜色”一词是指反射光的波长，例如光谱中可见光部分的波长。根据本公开，每种单一“颜色”的波长是窄带波长，例如+/
‑
15nm或+/
‑
5nm(例如全波半峰值)。
[0012]术语“颜色空间”在本领域中众所周知的是作为参考彩色图像的颜色的系统。可以说，颜色空间使用包括多种原色的颜色模型来提供颜色的表示。与色度空间相反，如下所述，它代表每种原色的量—在强度、辐照度、亮度等方面。例如，三维颜色模型可以具有三原色，例如红色、绿色和蓝色，颜色空间可以使用红色、绿色和蓝色颜色模型。因此，在颜色空间中表示的颜色具有对应于原色红、绿和蓝的三种颜色分量。因此，三种颜色分量的值(或量)一起识别颜色空间内的特定“颜色”(例如二次色)。下面的描述涉及基于原色红、绿和蓝的“3D颜色空间”，即“RGB颜色模型”。这是因为RGB颜色空间通常用于表示图像数据中的彩色图像，以对应于人眼对红色、绿色和蓝色的检测。可以说，RGB颜色空间基于混合在一起的红色、绿色和蓝色的相对量(通常是相对强度)来定义颜色。然而，本领域技术人员将会理解，所描述的技术适用于其他类型的颜色空间，包括基于诸如青色、品红色、黄色和黑色(CMYK)颜色模型的四维颜色模型。
[0013]彩色图像的术语“颜色分量”指的是用于表示图像区域内图像颜色的相应颜色的量，通常是强度值。例如，在RGB图像数据中，彩色图像有三种颜色分量，即红色分量、绿色分量和蓝色分量。彩色图像的每一个颜色分量通常包括相应颜色的值的阵列，其中每个值表示用于表示图像区域内相应空间位置的特定颜色的相应颜色的光的量，通常是强度。因此，例如，颜色分量的值的阵列内的每一个位置可以对应于图像内的图像像素的位置。
[0014]彩色图像的“内容”一词指的是表示图像的信息。在实施例中，彩色图像的内容(或“颜色内容”)指的是彩色图像的颜色分量的值。因此，彩色图像的特定颜色分量的内容指的是该颜色分量的相应颜色的信息(例如诸如强度/亮度值的数量)。例如，在RGB图像数据中，特定颜色分量的内容包括由用于表示图像区域内相应空间位置处特定颜色的相应颜色的数据值阵列(通常是强度值)表示的信息(例如图像像素值阵列)。
[0015]这里对彩色图像的颜色分量的“一部分内容”的引用是指颜色的量或数量，其代表颜色分量的整个或部分图像区域内的颜色总量的一部分。在所描述的实施例中，颜色的量或数量是彩色图像或其颜色分量内颜色的光功率、强度或辐照度测量或值。如本领域技术人员将理解，用于量化彩色图像内的颜色量的其他类型的测量和值是可能的和预期的。
[0016]提及“添加/添加内容”是指增加彩色图像的信息，提及“移除/移除内容”(或“减少/减少内容”)是指减少彩色图像的信息。例如，向彩色图像的第二颜色分量添加内容可以
包括增加第二颜色分量的值(例如强度或像素/灰度值)。类似地，移除/减少彩色图像的第一颜色分量的内容可以包括减少第一颜色分量的值(例如强度或像素/灰度值)。在示例中，内容或信息对应于彩色图像内的颜色量或数量或其颜色分量，例如光功率、强度或辐照度测量。
[0017]本公开涉及将彩色图像的第二颜色分量的内容添加到彩色图像的第一颜色分量。这通常包括基于/根据彩色图像的第二颜色分量的相应值(例如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影系统，布置成：接收用于投影的图像，其中所述图像是包括第一颜色分量和第二颜色分量的彩色图像；计算第一颜色分量的第一全息图和第二颜色分量的第二全息图；在计算第一全息图之前，将第二颜色分量的内容添加到第一颜色分量，使得第一全息图包含第一颜色分量的信息和第二颜色分量的至少一部分的信息；以及通过用第一颜色光照射第一全息图来形成第一全息重建，并且通过用第二颜色光照射第二全息图来形成第二全息重建，其中第一全息重建和第二全息重建基本同时形成，使得第一全息重建改变第二颜色分量的至少一部分的色度。2.如权利要求1所述的投影系统，还布置成：在计算第二全息图之前，基于添加到第一颜色分量的第二颜色分量的内容，从第二颜色分量中移除内容。3.如权利要求1或2所述的投影系统，其中，所述系统布置成通过基于第二颜色分量的对应一个或多个像素的值增加第一颜色分量的一个或多个像素的值来将第二颜色分量的内容添加到第一颜色分量，可选地，其中像素的值是强度或灰度值。4.如权利要求1或2所述的投影系统，布置成通过用至少第一和第二颜色的新内容值替换对应于彩色图像的一种或多种颜色中的每一种的颜色内容值来将第二颜色分量的内容添加到第一颜色分量，其中新颜色内容值被选择为减少，诸如最小化，相应颜色中的第二颜色的量，诸如相应颜色中的第二颜色的相对强度。5.如权利要求4所述的投影系统，其中，使用所接收的彩色图像的颜色内容值和查找表来确定新颜色内容值。6.如权利要求4所述的投影系统，其中：颜色内容值是彩色图像的图像像素值，其中每一个图像像素包括用于第一颜色的第一像素值和用于第二颜色的第二像素值，和/或其中颜色内容值是一起表示颜色空间中的相应图像像素的颜色的图像像素值。7.如权利要求1或2所述的投影系统，其中，在包括第一和第二颜色的颜色空间中定义彩色图像，其中，所述系统还布置成：对于彩色图像的一种或多种颜色中的每一种：将表示来自彩色图像的颜色空间的颜色的颜色值转换成二维色度空间中的第一色度值xy；确定包含对应的第一二维色度值xy的麦克亚当椭圆；基于预定规则识别椭圆内的第二二维色度值x'y'；将第二二维色度值x'y'转换成颜色空间中的新颜色值，以及使用彩色图像的新颜色值计算第一颜色分量的第一全息图和第二颜色分量的第二全息图；其中第二色度值将第二颜色分量的内容添加到第一颜色分量。8.如权利要求7所述的投影系统，其中：第一和第二色度值中的每一个色度值包括二维色度空间中...

【专利技术属性】
技术研发人员：D伯纳姆，T斯米顿，
申请(专利权)人：恩维世科斯有限公司，
类型：发明
国别省市：