CN108319102B - 一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法，其中，系统包括：雾屏成像溶液形成设备，用于调配用于雾屏成像的成像溶液；气流喷射设备，与雾屏成像溶液形成设备通过用于传输成像溶液的第一液体导管连接，用于形成雾屏；外界环境气流分析设备，用于分析雾屏的外界环境气流；雾屏投影设备，用于向雾屏投影；以及控制设备，与雾屏形成设备、气流喷射设备、外界环境气流分析设备以及雾屏投影设备之间均通过数据传输线连接，用于控制雾屏形成设备、气流喷射设备、外界环境气流分析设备以及雾屏投影设备的工作。本发明解决了雾屏成像容易受外界环境气流影响的问题，且能自动分配最佳的保护方案，还能调整画面质量使其达到最佳效果。

Description

一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法

技术领域

本发明属于雾屏成像技术领域，具体涉及一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法。

背景技术

雾屏系统是使用超声集成雾化发生器产生大量微粒雾，结合空气流动学原理而制造出来的能产生形成平面雾气的屏幕。利用的微粒雾平面特性作为光路载体，再将特制的流畅生动的媒流体投射在该载体上便可以在空间中形成虚幻立体的影像，形成一种三位空间立体图像，给人一种新的立体视觉享受。人可以在这种空幻影像中随意穿梭，造成真人可进入视频画面的虚幻效果，是一种新型的展示媒体，可以进行改变传统不能穿透屏幕。

现有公开的雾屏成像设备技术，成像容易受外界环境，尤其是外界环境中的气流的影响，且成像画面质量不高，没有自动旋转和升降设备，所以需要一种能够解决这些问题的雾屏成像系统。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法。

本发明提供了一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，用于进行雾屏成像，具有这样的特征，包括：雾屏成像溶液形成设备，用于调配用于雾屏成像的成像溶液；气流喷射设备，与雾屏成像溶液形成设备通过用于传输成像溶液的第一液体导管连接，用于形成雾屏，包括用于喷射成像气流形成雾屏的成像气流喷射装置、用于喷射保护气流的保护气流喷射装置以及用于固定气流喷射装置和保护气流喷射装置的喷射支架；外界环境气流分析设备，用于分析雾屏的外界环境气流；雾屏投影设备，用于向雾屏投影；以及控制设备，与雾屏成像溶液形成设备、气流喷射设备、外界环境气流分析设备以及雾屏投影设备之间均通过数据传输线连接，用于控制雾屏成像溶液形成设备、气流喷射设备、外界环境气流分析设备以及雾屏投影设备的工作，其中，雾屏成像溶液形成设备包括：第一储液箱，用于储存成像溶剂；第二储液箱，与第一储液箱通过第二液体导管连接，用于储存成像溶液；第一电液伺服阀，由控制设备控制，套设于第二液体导管上，用于将成像溶剂传输至第二储液箱；第三储液箱，与第二储液箱通过第三液体导管连接，用于储存成像溶质；以及第二电液伺服阀，由控制设备控制，套设于第三液体导管上，用于将成像溶质传输至第三储液箱，从而使得成像溶质与成像溶剂进行调配形成成像溶液。

在本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，可以具有这样的特征，还包括：其中，触碰检测设备，通过数据传输线与控制设备连接，通过人手去触碰雾屏，从而检测到雾屏被触碰的位置；以及动作设备，通过数据传输线与控制设备连接，用于对触碰检测设备检测到的不同触碰位置来通过控制设备控制雾屏投影设备向雾屏上投影不同的内容。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，喷射支架的两端固定有左侧气流喷射条和右侧气流喷射条，用于喷射所述雾屏左右两侧的保护气流，沿喷射支架的长度方向延伸并且在中间部位设置有中间气流喷射条，用于喷射成像气流，沿喷射支架的长度方向延伸并且在边缘部位设置有外层气流喷射条，用于喷射保护气流。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，外层气流喷射条包括位于中间气流喷射条两侧的次外层气流喷射条与位于次外层气流喷射条外侧的最外层气流喷射条，次外层气流喷射条的数量大于等于0个。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，成像溶剂为水，成像溶质为蔗糖、氯化钠或酒精。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，成像溶液为蔗糖溶液，该溶液中的蔗糖的浓度为0～65％，折射率为1.33～1.44，

成像溶液为氯化钠溶液，该溶液中的氯化钠的浓度为0～26％，折射率为1.33～1.38，

成像溶液为酒精溶液，该溶液中的酒精的浓度为0～85％，折射率为1.33～1.37。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，旋转装置具有对雾屏进行旋转的步进电机以及通过控制设备根据人工设定或者成像的需要发出相应信号的步进电机驱动器。

本发明提供的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统中，还可以具有这样的特征：其中，升降装置具有对雾屏进行升降的齿轮齿条式升降单元或液压插销式升降单元。

本发明还提供了一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像方法，具有这样的特征：包括以下步骤：

步骤1，控制设备控制外界环境气流分析设备对外界环境气流进行分析，从而由控制设备自动分配最优方案；

步骤2，保护气流喷射装置喷射保护气流；

步骤3，雾屏成像溶液形成设备调配出能生成最佳画面质量的成像溶液；

步骤4，通过成像气流喷射装置将成像溶液喷射出来形成成像气流，从而形成雾屏；

步骤5，雾屏投影设备向雾屏投影；

步骤6，触碰检测设备检测雾屏被触碰的位置，将相关信息传递给控制设备，根据触碰的不同位置控制雾屏投影设备向雾屏上投影不同的内容；

步骤7，根据人工设定或者成像需要，旋转装置和升降装置对整个雾屏成像系统的空间位置进行调整，从而使雾屏在指定的空间上成像。

发明的作用与效果

本发明的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法，因为成像溶液的浓度可以通过雾屏成像溶液形成设备进行调整从而改变成像溶液的折射率，所以可以一直保持最佳浓度和最佳折射率从而达到最佳效果。因为多层的保护气流可以防止外界环境气流影响成像气流面，所以提高了成像的质量。因此，本发明的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法解决了雾屏成像容易受外界环境气流影响的问题，且能自动分配最佳的保护方案，还能调整画面质量使其达到最佳效果。

附图说明

图1是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的结构框图；

图2是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的系统框图；

图3是本发明的实施例中的雾屏成像溶液形成设备的结构示意图；

图4是本发明的实施例中的外层气流防止外部环境气流影响内部气流的原理图；

图5是本发明的实施例中的前后单层保护气流雾屏的示意图；

图6是本发明的实施例中前后单层保护气流的雾屏成像设备的示意图；

图7是本发明的实施例中的前后双层保护气流的雾屏成像设备示意图；

图8是本发明的实施例中的前后双层保护气流的雾屏成像示意图；

图9是本发明的实施例中的顶部带有保护气流的雾屏成像示意图；

图10是本发明的实施例中的左右带有单层保护气流的雾屏成像设备示意图；

图11是本发明的实施例中的带有升降和旋转设备的雾屏成像设备示意图；

图12是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的系统开机时初始状态下的工作顺序流程图；

图13是本发明的实施例中的外界环境气流分析设备的工作流程图；

图14是本发明的实施例中的保护气流喷射装置的工作流程图；

图15是本发明的实施例中的雾屏成像溶液形成设备的工作流程图；

图16是本发明的实施例中的雾屏投影设备的工作流程图；

图17是本发明的实施例中的触碰检测设备的工作流程图；

图18是本发明的实施例中的动作设备的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

实施例：

图1是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的结构框图，图2是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的系统框图。

如图1和2所示，本实施例的一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统100，包括：雾屏成像溶液形成设备1、气流喷射设备2、外界环境气流分析设备4、雾屏投影设备5、控制设备6、触碰检测设备8和动作设备9。

图3是本发明的实施例中的雾屏成像溶液形成设备的结构示意图

如图3所示，雾屏成像溶液形成设备1，用于调配用于雾屏成像的成像溶液。

其中，雾屏成像溶液形成设备1包括：第一储液箱11、第二储液箱12、第一电液伺服阀14、第三储液箱15和第二电液伺服阀17。

第一储液箱11，用于储存成像溶剂。

成像溶剂为水。

第二储液箱12，与第一储液箱11通过第二液体导管13连接，用于储存成像溶液。

成像溶液为蔗糖溶液，该溶液中的蔗糖的浓度为0～65％，折射率为1.33～1.44。

成像溶液为氯化钠溶液，该溶液中的氯化钠的浓度为0～26％，折射率为1.33～1.38。

成像溶液为酒精溶液，该溶液中的酒精的浓度为0～85％，折射率为1.33～1.37。

成像溶液中还可以添加香料等，从而使雾屏带有清香的味道。

第一电液伺服阀14，由控制设备控制，套设于第二液体导管13上，用于将成像溶剂传输至第二储液箱12。

第三储液箱15，与第二储液箱12通过第三液体导管16连接，用于储存成像溶质。

成像溶质为蔗糖、氯化钠或酒精等。

第二电液伺服阀17，由控制设备控制，套设于第三液体导管16上，用于将成像溶质传输至第三储液箱15，从而使得成像溶质与成像溶剂进行调配形成成像溶液。

图4是本发明的实施例中的外层气流防止外部环境气流影响内部气流的原理图，图5是本发明的实施例中的前后单层保护气流雾屏的示意图，图6是本发明的实施例中前后单层保护气流的雾屏成像设备的示意图，图7是本发明的实施例中的前后双层保护气流的雾屏成像设备示意图，图8是本发明的实施例中的前后双层保护气流的雾屏成像示意图，图9是本发明的实施例中的顶层带有保护气流的雾屏成像示意图，图10是本发明的实施例中的左右带有单层保护气流的雾屏成像设备示意图。

如图4-10所示，气流喷射设备2，与雾屏成像溶液形成设备1用于传输成像溶液的第一液体导管3连接，用于由下往上喷射气流从而形成雾屏，包括用于喷射成像气流形成雾屏的成像气流喷射装置21、用于喷射保护气流的保护气流喷射装置22以及用于固定气流喷射装置和保护气流喷射装置的喷射支架23。

喷射支架23的两端固定有左侧气流喷射条2301和右侧气流喷射条2302，用于防止左侧外界环境气流和右侧外界环境气流影响成像气流面。

沿喷射支架23的长度方向延伸并且在中间部位设置有中间气流喷射条2303，用于喷射成像气流。

沿喷射支架23的长度方向延伸并且在边缘部位设置有外层气流喷射条2304，用于喷射保护气流。

外层气流喷射条2304包括位于中间气流喷射条两侧的次外层气流喷射条2304-1与位于次外层气流喷射条外侧的最外层气流喷射条2304-2。

次外层气流喷射条2304-1的数量大于等于0个。

由于气体流速越大，压强越低，所以通过计算选择合适的外层气流，这样能够阻止外部环境气流对中间内部气流的影响。

最外层气流喷射条2304-2喷射出的保护气流形成的保护气流层的横截面为矩形或三角形，三角形横截面的保护气流可以减少雾屏顶部外界气流对成像气流的影响。

外界环境气流分析设备4，用于分析雾屏的外界环境气流，并将信息传送给控制设备6，控制设备6根据外界环境气流分析设备4传回的信息，通过控制保护气流喷射装置22喷射的气流流速的大小来确定最佳的保护方案，若外界气流较大，则喷射的保护气流的流速更大。

雾屏投影设备5，用于向雾屏投影。

控制设备6，与雾屏成像溶液形成设备1、气流喷射设备2、外界环境气流分析设备4以及雾屏投影设备5之间均通过数据传输线7连接，用于控制雾屏成像溶液形成设备1、气流喷射设备2、外界环境气流分析设备4以及雾屏投影设备5的工作。

控制设备6控制雾屏投影设备5向雾屏投影成像，控制根据成像的需要，通过调节成像溶液的浓度，来改变成像溶液的折射率，达到改变雾屏成像质量的目的。

触碰检测设备8，通过数据传输线7与控制设备6连接，通过人手去触碰雾屏，从而检测到雾屏被触碰的位置。

图11是本发明的实施例中的带有升降和旋转设备的雾屏成像设备示意图。

如图11所示，动作设备9，通过数据传输线7与控制设备6连接，用于对触碰检测设备8检测到的不同触碰位置来通过控制设备6控制雾屏投影设备5向雾屏上投影不同的内容，包括用于对雾屏进行旋转的旋转装置91和进行升降的升降装置92。

旋转装置91具有对雾屏进行旋转的步进电机以及通过控制设备6根据人工设定或者成像的需要发出相应信号的步进电机驱动器。

升降装置92具有对雾屏进行升降的齿轮齿条式升降单元或液压插销式升降单元。

本实施例的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的工作过程：

图12是本发明的实施例中的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统的系统框图；图13是本发明的实施例中的外界环境气流分析设备的工作流程图；图14是本发明的实施例中的保护气流喷射装置的工作流程图；图15是本发明的实施例中的雾屏成像溶液形成设备的工作流程图；图16是本发明的实施例中的雾屏投影设备的工作流程图；图17是本发明的实施例中的触碰检测设备的工作流程图；图18是本发明的实施例中的动作设备的工作流程图。

如图12-18所示，本实施例的可调整成像画面质量的雾屏成像系统包括以下步骤：

步骤1，控制设备6控制外界环境气流分析设备4对外界环境气流进行分析，从而由控制设备6自动分配最优方案。

具体的，如图13所示，控制设备6控制外界环境气流分析设备4对外界环境气流进行分析，然后再将外界环境气流信息传送给控制设备。

步骤2，保护气流喷射装置22喷射保护气流。

具体的，如图14所示，控制设备6根据外界环境气流信息确定最佳的保护方案后，保护气流喷射装置22喷射保护气流，同时外界环境气流分析设备4时刻对外界环境气流以及雾屏外侧保护气流和外界气流的耦合状态进行分析，并将分析后得到的信息传送给控制设备6，从而由控制设备6确定最佳的保护方案。

步骤3，雾屏成像溶液形成设备1调配出能生成最佳画面质量的成像溶液。

具体的，如图15所示，首先控制设备6根据画质的需要确定最佳雾屏成像溶液的折射率，然后控制设备6根据折射率确定溶液的调配方案，接着控制设备6将溶液调配方案发送给雾屏成像溶液形成设备1调配出具有最佳折射率的成像溶液，最后通过第一液体导管3将成像溶液传送给成像气流喷射装置21。

步骤4，通过成像气流喷射装置21将成像溶液喷射出来形成成像气流，从而形成雾屏。

步骤5，雾屏投影设备5向雾屏投影。

具体的，如图16所示，确认成像气流和保护气流是否已经就绪，若已经就绪，则雾屏投影设备向5雾屏投影，若没有就绪，则不向雾屏投影。

步骤6，触碰检测设备8检测雾屏被触碰的位置，将相关信息传递给控制设备6，根据触碰的不同位置控制雾屏投影设备8向雾屏上投影不同的内容。

具体的，如图17所示，触碰检测设备8检测雾屏是否被触碰，若被触碰了，则将触碰位置的相关信息传递给控制设备6，而后控制设备6根据触碰的不同位置控制雾屏投影设备8向雾屏上投影不同的内容。

步骤7，根据人工设定或者成像需要，旋转装置91和升降装置92对整个雾屏成像系统100的空间位置进行调整，从而使雾屏在指定的空间上成像。

具体的，如图18所示，控制设备6根据人工设定或者成像需要向旋转装置91和升降装置92发送旋转和升降的信号，从而整个雾屏成像系统100的空间位置进行调整。

实施例的作用与效果

本实施例的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法，因为成像溶液的浓度可以通过雾屏成像溶液形成设备进行调整从而改变成像溶液的折射率，所以可以一直保持最佳浓度和最佳折射率从而达到最佳效果。因为多层的保护气流可以防止外界环境气流影响成像气流面，所以提高了成像的质量。因此，本实施例的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法解决了雾屏成像容易受外界环境气流影响的问题，且能自动分配最佳的保护方案，还能调整画面质量使其达到最佳效果。

本实施例的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统及方法，因为采用的动作设备可以改变雾屏的位置，所以能够得到最佳的观看角度。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，用于进行雾屏成像，其特征在于，包括：

雾屏成像溶液形成设备，用于调配用于雾屏成像的成像溶液；

气流喷射设备，与所述雾屏成像溶液形成设备通过用于传输所述成像溶液的第一液体导管连接，用于形成雾屏，包括用于喷射成像气流形成雾屏的成像气流喷射装置、用于喷射保护气流的保护气流喷射装置以及用于固定所述气流喷射装置和所述保护气流喷射装置的喷射支架；

外界环境气流分析设备，用于分析所述雾屏的外界环境气流；

雾屏投影设备，用于向所述雾屏投影；以及

控制设备，与所述雾屏成像溶液形成设备、所述气流喷射设备、所述外界环境气流分析设备以及所述雾屏投影设备之间均通过数据传输线连接，用于控制所述雾屏成像溶液形成设备、所述气流喷射装 置、所述外界环境气流分析设备以及所述雾屏投影设备的工作，

其中，所述雾屏成像溶液形成设备包括：

第一储液箱，用于储存成像溶剂；

第二储液箱，与所述第一储液箱通过第二液体导管连接，用于储存所述成像溶液；

第一电液伺服阀，由所述控制设备控制，套设于所述第二液体导管上，用于将所述成像溶剂传输至所述第二储液箱；

第三储液箱，与所述第二储液箱通过第三液体导管连接，用于储存成像溶质；以及

第二电液伺服阀，由所述控制设备控制，套设于所述第三液体导管上，用于将所述成像溶质传输至所述第三储液箱，从而使得所述成像溶质与所述成像溶剂进行调配形成所述成像溶液，

所述雾屏成像系统还包括触碰检测设备，通过所述数据传输线与所述控制设备连接，通过人手去触碰所述雾屏，从而检测到所述雾屏被触碰的位置；以及

动作设备，通过所述数据传输线与所述控制设备连接，用于对所述触碰检测设备检测到的不同触碰位置来通过所述控制设备控制所述雾屏投影设备向所述雾屏上投影不同的内容，包括用于对雾屏进行旋转的旋转装置和进行升降的升降装置，

所述旋转装置具有对所述雾屏进行旋转的步进电机以及通过所述控制设备根据人工设定或者成像的需要向所述步进电机发出相应信号的步进电机驱动器，

所述喷射支架的两端固定有左侧气流喷射条和右侧气流喷射条，用于喷射所述雾屏左右两侧的保护气流，

沿所述喷射支架的长度方向延伸并且在中间部位设置有中间气流喷射条，用于喷射所述成像气流，

沿所述喷射支架的长度方向延伸并且在边缘部位设置有外层气流喷射条，用于喷射所述保护气流。

2.根据权利要求1所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，其特征在于：

其中，所述外层气流喷射条包括位于所述中间气流喷射条两侧的次外层气流喷射条与位于所述次外层气流喷射条外侧的最外层气流喷射条，

所述次外层气流喷射条的数量大于等于0个。

3.根据权利要求2所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，其特征在于：

其中，所述最外层气流喷射条喷射出的保护气流形成的保护气流层的横截面为矩形或三角形。

4.根据权利要求1所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，其特征在于：

其中，所述成像溶剂为水，所述成像溶质为蔗糖、氯化钠或酒精。

5.根据权利要求1所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，其特征在于：

其中，所述成像溶液为蔗糖溶液，该溶液中的所述蔗糖的浓度为0~65%，折射率为1.33~1.44，

所述成像溶液为氯化钠溶液，该溶液中的所述氯化钠的浓度为0~26%，折射率为1.33~1.38，

所述成像溶液为酒精溶液，该溶液中的所述酒精的浓度为0~85%，折射率为1.33~1.37。

6.根据权利要求1所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，其特征在于：

其中，所述升降装置具有对所述雾屏进行升降的齿轮齿条式升降单元或液压插销式升降单元。

7.一种可降低外界气流对成像影响的雾屏成像方法，其特征在于，使用权利要求1~6任一项所述的可降低外界气流对成像影响的雾屏成像系统，包括以下步骤：

步骤1，控制设备控制外界环境气流分析设备对外界环境气流进行分析，从而由所述控制设备自动分配最优方案；

步骤2，保护气流喷射装置喷射保护气流；

步骤3，雾屏成像溶液形成设备调配出能生成最佳画面质量的成像溶液；

步骤4，通过成像气流喷射装置将所述成像溶液喷射出来形成成像气流，从而形成雾屏；

步骤5，雾屏投影设备向所述雾屏投影；

步骤6，触碰检测设备检测所述雾屏被触碰的位置，将相关信息传递给所述控制设备，根据触碰的不同位置控制所述雾屏投影设备向所述雾屏上投影不同的内容；

步骤7，根据人工设定或者成像需要，旋转装置和升降装置对整个所述雾屏成像系统的空间位置进行调整，从而使所述雾屏在指定的空间上成像。