CN110058508A - 一种全息显示系统及全息显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全息显示系统及全息显示方法，系统包括：成像区、驱动单元、画面处理器以及显示源；成像区与所述驱动单元的动力输出轴连接，画面处理器的输入端与所述显示源电连接，画面处理器的输出端与所述成像区按预设关系设置；其中，所述显示源用于存储待显示的全息图，并将所述全息图输送至所述画面处理器；所述画面处理器用于对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；所述成像区用于根据投影显示全息影像；所述驱动单元用于驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。通过驱动单元驱动全息显示系统的成像区绕全息影像的中心线旋转，利用视觉暂留效应，使得观看者能360°自由视角流畅的观看全息影像。

Description

一种全息显示系统及全息显示方法

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，具体涉及一种全息显示系统及全息显示方法。

背景技术

全息显示是利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都存储在记录介质，故所记录的干涉条纹图样被称为“全息图”。当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成原物体逼真的三维像，可看到立体显示的全部特征，并有视差效应。在不同的位置上进行观察时，物体有显著的位移。把光全息显示技术用于图像重现通常需要两个步骤：一步是波前记录，这一过程是利用光的干涉原理，将物体发出的光波以干涉条纹记录成全息图；另一步是波前重现，就是用光波照射全息图，通过光的衍射，能够从全息图中再现出原始物体的光波，从而形成与原物体逼真的三维图像。

现有的全息显示技术，大多只能实现特定方位的观看效果，无法满足360°自由视角流畅的观看需求，即存在视角限制，因此，为了获得更好的观看效果，亟需提供一种具有360°自由视角的全息显示系统。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种全息显示系统及全息显示方法，以解决现有技术中由于现有技术中全息显示视角限制而导致的不能360°自由视角观看的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种全息显示系统，包括：成像区、驱动单元、画面处理器以及显示源；且所述成像区与所述驱动单元的动力输出轴连接，所述画面处理器的输入端与所述显示源电连接，所述画面处理器的输出端与所述成像区按预设关系设置；其中，

所述显示源用于存储待显示的全息图，并将所述全息图输送至所述画面处理器；

所述画面处理器用于对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；

所述成像区用于根据投影显示全息影像；

所述驱动单元用于驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

进一步地，所述驱动单元包括驱动电机和控制器；所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

进一步地，所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

进一步地，还包括外部画面接收接口，且所述外部画面接收接口与所述显示源连接，用于接收外部设备输入的外部画面。

进一步地，还包括电源接口，且所述电源接口分别与所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源电连接，用于为所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源提供电能。

根据本发明实施例的第二方面，一种利用上述全息显示系统的全息显示方法，包括：

利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器；

利用所述画面处理器对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；

利用所述成像区根据投影显示全息影像；同时利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

进一步地，所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转，具体包括：

所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

进一步地，在所述利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器之前，还包括：

利用与所述显示源连接的外部画面接收接口接收外部设备输入的外部画面。

本发明实施例提供的一种全息显示系统及全息显示方法，通过驱动单元驱动全息显示系统的成像区绕全息影像的中心线旋转，利用视觉暂留效应，使得观看者能360°自由视角流畅的观看全息影像，带来了更佳的观看效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种全息显示系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种利用上述述全息显示系统的全息显示方法的流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中大多全息显示系统只能实现特定方位的观看效果，即存在视角限制，无法满足360°自由视角流畅的观看需求的问题，本发明实施例提供的一种具有360°自由视角的全息显示系统。

图1为本发明实施例提供的一种全息显示系统的结构框图，如图1所示，包括：成像区1、驱动单元2、画面处理器3以及显示源4；且所述成像区1与所述驱动单元2的动力输出轴连接，所述画面处理器3的输入端与所述显示源4电连接，所述画面处理器3的输出端与所述成像区1按预设关系设置。其中：

所述显示源4用于存储待显示的全息图，并将所述全息图输送至所述画面处理器3。所述画面处理器3用于对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区1。所述成像区1用于根据投影显示全息影像。所述驱动单元2用于驱动所述成像区1绕所述全息影像的中心线旋转。

其中，所述画面处理器3的输出端与所述成像区1按预设关系设置，该预设关系只要满足画面处理器3能够完成在成像区1上的正常投影即可，在本发明实施例中不做具体限定，在实践中可以根据实际情况进行设定。

显示源4中存储并输送至画面处理器中的全息图可以为静止图像对应的全息图，也可以为一段动画视频对应的多帧全息图。

具体地，当全息系统启动后，显示源4将存储的全息图输送至画面处理器3，在画面处理器3中对全息图进行相应处理，对全息图对应的物体的影像进行还原，然后投影至成像区1，从而显示全息图对应的物体的全息影像。在系统启动的同时，驱动单元2驱动成像区1绕对应的物体的全息影像的中心线旋转，由于视觉暂留，全息影像的画面只要达到一定转速，且每次经过任意视角时的画面与上一次经过的画面相同时，人即可看清任意角度所呈现出来的画面，即系统实现360°视角显示。在实际生产应用中，画质成像相对较低的产品可用于礼品或普通的桌面装饰，高规格产品可用于博物馆展厅电影等场所，更形象为人们展示概念产品。

本发明实施例提供的一种全息显示系统，通过驱动单元驱动全息显示系统的成像区绕全息影像的中心线旋转，利用视觉暂留效应，使得观看者能360°自由视角流畅的观看全息影像，带来了更佳的观看效果。

在上述实施例中，所述驱动单元包括驱动电机和控制器；所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

具体地，驱动电机的输出轴与成像区连接，用于在控制器的控制下驱动成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

在上述实施例中，所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

具体地，为了实现360°视角观看，成像区的转动速度必须满足预设转速的条件。

当全息图对应的是物体的静态图像时，将成像区的单面画面以垂直于所示画面的方向进行旋转，由于视觉暂留，画面只要达到一定转速，且每次经过任意视角时的画面与上一次经过的画面相同时，人即可看清任意角度所呈现出来的画面。

当全息图对应的是物体的动态图像时，即包括多帧全息图，将如上述相同画面改为符合人类视觉逻辑的动画帧，即每次经过任意视角时的画面与上一次经过的画面保持连贯性，每次经过该视角时即是一帧，如此连贯，该视角便出现了动态的画面。基于现有显示屏技术的限制，视角数也会有所限制，(为了方便描述，本发明实施例中可称视角为棱，按转动方向，指定一个视角为棱1，其后依次类推棱2、棱3....)。如此，每个视角动画的帧数即是画面每秒转动的圈数，而棱数与每转(圈/秒)速的乘积就是播放的视频所需要的每秒帧数和显示屏所需要的刷新率。

进一步地，实现视频全息显示的的步骤包括：(1)准备需要显示的全息影像每棱的独立动画；(2)按照对应棱排序；(3)按照顺序依次播放每个视频的第一帧然后波所有视频的下一帧以此进行；将每一帧的停留时间缩短为原先时间的棱数分之一。

在上述实施例中，所述全息显示系统还包括外部画面接收接口，且所述外部画面接收接口与所述显示源连接，用于接收外部设备输入的外部画面。

在上述实施例中，所述全息显示系统还包括电源接口，且所述电源接口分别与所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源电连接，用于为所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源提供电能。

图2为本发明实施例提供的一种利用上述述全息显示系统的全息显示方法的流程图，如图2所示，包括：

S201，利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器；

S202，利用所述画面处理器对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；

S203，利用所述成像区根据投影显示全息影像；同时利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

具体地，当全息系统启动后，显示源将存储的全息图输送至画面处理器，在画面处理器中对全息图进行相应处理，对全息图对应的物体的影像进行还原，然后投影至成像区，从而显示全息图对应的物体的全息影像。在系统启动的同时，驱动单元驱动成像区绕对应的物体的全息影像的中心线旋转，由于视觉暂留，全息影像的画面只要达到一定转速，且每次经过任意视角时的画面与上一次经过的画面相同时，人即可看清任意角度所呈现出来的画面，即系统实现360°视角显示。在实际生产应用中，画质成像相对较低的产品可用于礼品或普通的桌面装饰，高规格产品可用于博物馆展厅电影等场所，更形象为人们展示概念产品。

本发明实施例提供的一种全息显示方法，通过驱动单元驱动全息显示系统的成像区绕全息影像的中心线旋转，利用视觉暂留效应，使得观看者能360°自由视角流畅的观看全息影像，带来了更佳的观看效果。

在上述实施例中，所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转，具体包括：

所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

在上述实施例中，在所述利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器之前，还包括：

利用与所述显示源连接的外部画面接收接口接收外部设备输入的外部画面。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种全息显示系统，其特征在于，包括：成像区、驱动单元、画面处理器以及显示源；且所述成像区与所述驱动单元的动力输出轴连接，所述画面处理器的输入端与所述显示源电连接，所述画面处理器的输出端与所述成像区按预设关系设置；其中，

所述显示源用于存储待显示的全息图，并将所述全息图输送至所述画面处理器；

所述画面处理器用于对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；

所述成像区用于根据投影显示全息影像；

所述驱动单元用于驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

2.根据权利要求1所述全息显示系统，其特征在于，所述驱动单元包括驱动电机和控制器；所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

3.根据权利要求2所述全息显示系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述驱动电机驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

4.根据权利要求1所述全息显示系统，其特征在于，还包括外部画面接收接口，且所述外部画面接收接口与所述显示源连接，用于接收外部设备输入的外部画面。

5.根据权利要求1所述全息显示系统，其特征在于，还包括电源接口，且所述电源接口分别与所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源电连接，用于为所述驱动单元、所述画面处理器以及所述显示源提供电能。

6.一种利用如权利要求1-5任一项所述全息显示系统的全息显示方法，其特征在于，包括：

利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器；

利用所述画面处理器对接收到的所述全息图进行画面处理，并将经画面处理的全息图投影至所述成像区；

利用所述成像区根据投影显示全息影像；同时利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转。

7.根据权利要求6所述的全息显示方法，其特征在于，所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像的中心线旋转，具体包括：

所述利用所述驱动单元驱动所述成像区绕所述全息影像按照预设转速旋转。

8.根据权利要求6所述的全息显示方法，其特征在于，在所述利用所述显示源存储待显示的全息图并将所述全息图输送至所述画面处理器之前，还包括：

利用与所述显示源连接的外部画面接收接口接收外部设备输入的外部画面。