CN116859617A - 基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法及装置，其中，该方法包括：基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像。本申请解决了相关技术中从部分角度观看全息影像不真实导致用户体验不高的技术问题。

Description

基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及全息显示技术领域，具体而言，涉及一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法及装置。

背景技术

观察角度限制是指在传统的全息显示技术中，观察者需要从特定的一些角度或位置来获得最佳的全息影像效果。从其他角度观察时，影像可能会出现失真、模糊或缺失的情况，导致观察者感受到不真实的效果。

传统全息显示技术中使用的全息板通常是一种记录了光的干涉图案的介质，它可以在光线照射下重新生成三维影像。观察者需要将眼睛放置在适当的位置，以使视线与全息板之间的角度和位置匹配，从而能够看到清晰的全息影像。这被称为“最佳观察位置”。

当观察者从其他角度或位置观察全息影像时，由于光的干涉特性，图像可能会发生各种变形和畸变。影像可能变得模糊、扭曲、有双重影像或出现其他视觉问题。这是因为光线在不匹配的角度下与全息板发生干涉时，所形成的干涉图案与记录时的干涉图案不完全重合。

由于观察角度限制，传统全息显示技术在提供全景观看体验方面存在挑战。观察者可能需要保持相对固定的一些位置和角度，才能获得较好的影像质量和深度感。这限制了观察者的自由度，并可能降低全息影像的真实感和沉浸感。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法及装置，以至少解决相关技术中从部分角度观看全息影像不真实导致用户体验不高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法，包括：基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制装置，包括：建立模块，被配置为基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；确定模块，被配置为根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；控制模块，被配置为根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像。

在本发明实施例中，基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像，进而解决了相关技术中从部分角度观看全息影像不真实导致用户体验不高的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种球形全息显示装置的立体示意图；

图2是根据本申请实施例的一种发光条的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的另一种球形全息显示装置的正视图；

图4是根据本申请实施例的又一种球形全息显示装置的立体示意图；

图5是根据本申请实施例的一种基于球形全息显示装置进行全息显示的控制方法的流程图；

图6是根据本申请实施例的一种基于球形全息显示装置进行全息显示的控制装置的结构示意图；

图7示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1001、CPU；1002、ROM；1003、RAM；1004、总线；1005、I/O接口；1006、输入部分；1007、输出部分；1008、存储部分；1009、通信部分；1010、驱动器；1011、可拆卸介质；10、中心点；20、发光条；202、第一分支；204、第二分支；206、第三分支；30、灯珠；62、建立模块；64、确定模块；66、控制模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请实施例提供了一种球形全息显示装置，如图1和图2所示，球形全息显示装置包括多个发光条20，这些发光条20呈放射状从一个共同的中心点10出发并延伸到球形的表面。每个发光条20都是一条细长的光导材料或光导纤维，用于传输光信号。

在每个发光条20上，安装有灯珠30用于发光。这些灯珠30可以采用LED(发光二极管)或其他光源器件。它们被均匀地分布在发光条20的表面上，以提供光源。在从球心向球形的表面的方向上，每个发光条20上设置的灯珠30的密度逐渐增加。这样离球心越远的部分，灯珠30的数量越多，从而实现了在球形全息显示装置中均匀且逐渐增加的光源密度。每个发光条20上的灯珠30的数量本申请实施例不做限制，可以设置任何数量和间距的灯珠30。

在一些实施例中，在每个发光条20上，灯珠30可以设置在发光条20的中线上，呈一条直线。也可以与中线平行地设置几行灯珠30，使得灯珠30的排列呈多条直线。通过这种结构，球形全息显示装置能够产生高质量的全息影像。由于发光条20从球心向球形表面辐射状分布，灯珠30的密度逐渐增加，使得全息影像能够在整个球形范围内得到均匀的照明。观察者可以从不同角度观察全息影像，而无需特定的观察位置，从而增强了用户体验。此外，采用光导材料或光导纤维作为发光条20，可以有效地传输光信号，使得光源能够均匀分布在整个装置中，减少光损失，并提供高亮度和清晰度的全息影像。

在本实施例中，球形全息显示装置的多个发光条20被设置为类似于蒲公英种子的放射状结构。放射状结构是指发光条20从一个共同中心点10向外辐射的结构形态。

类似蒲公英种子的放射状结构中，球形全息显示装置的起点是一个共同的中心点10，这个中心点10是结构的核心或起始位置。从中心点10出发，发光条20是从中心点10向外延伸的线段或轴线。每个发光条20就像是蒲公英种子的辐射线，从球形全息显示装置的中心点10向外延伸，形成多个细长的分支。

放射状结构中，各个发光条20之间的角度是决定球形全息显示装置形态的重要因素。这些角度可以是相等的，也可以存在一定的差异。类似蒲公英种子的例子中，角度是各个分支之间的夹角，对于球形全息显示装置而言，这些角度反映了发光条20之间的分布和排列方式。

在球形全息显示装置中，发光条20的角度决定了它们从中心点10向外辐射的方向和程度。例如，如果所有发光条20之间的角度相等，它们将以均匀的间距从中心点10向球形的表面辐射，形成类似于等边多边形的结构。这样的设计可以在全息显示装置中实现一致且对称的光源分布。

另一方面，如果发光条20之间的角度存在差异，装置的形态将更具变化和多样性。这样，一些发光条20可能更靠近中心点10，而其他的则会更远离中心点10。通过调整角度差异，可以实现发光条20在球形全息显示装置表面的分布不均匀，从而创造出有趣的光源分布模式。这种设计可以增强全息影像的深度感和立体感，使得观察者在不同的观察角度下都能获得更具吸引力和逼真的视觉效果。

放射状结构中发光条20之间的角度是球形全息显示装置形态设计的关键要素。这些角度可以是相等的以获得均匀的光源分布，也可以存在差异以实现更多样化的光源排列。通过调整角度，可以创造出各种形状和分布的光源结构，提供引人注目和逼真的全息影像。

本实施例通过将放射状结构应用于球形全息显示装置，可以实现光源的均匀分布和全方位的照明效果。观察者无论从哪个角度观察，都能够获得高质量的全息影像，而不受观察位置的限制。这种结构的优势借鉴了蒲公英种子的特点，并应用于球形全息显示装置，提供了更加出色的视觉体验。

本申请实施例还提供了另一种球形全息显示装置，如图3所示，该球形全息显示装置与图1中的装置不同之处在于：在每个发光条20的远离球心的一端的末端部位，设置有多个第一分支206。每个第一分支206是从发光条20分支出的细长光导材料或光导纤维。每个第一分支206的远离球心的一端的末端部位安装有灯珠30，且每个第一分支206的中线上排列有一串灯珠30，且灯珠30越远离球心位置密度越大。

在一些实施例中，在每个发光条20的远离第一分支206的位置上，还可以设置有多个第二分支204。每个第二分支204是从发光条20分支出的细长光导材料或光导纤维，与第一分支206相交交错排列。每个第二分支204的远离球心的一端的末端部位也安装有灯珠30。其中，第二分支204的数量少于第一分支206的数量。每个第二分支204的中线上排列有一串灯珠30，且灯珠30越远离球心位置密度越大。每个第二分支204上的灯珠30的分布密度总体小于每个第一分支206上的灯珠30的分布密度。

通过这种结构，球形全息显示装置能够实现更均匀和复杂的光源分布，从而创造出逼真的全息影像。每个发光条20上的灯珠30密度逐渐增加，使得从球心到球形表面的每个区域都能得到足够的光照，从而实现更好的全息显示效果。发光条20的分支结构进一步增加了灯珠30的数量和分布，增强了光源的均匀性和影像的深度感。

在一些实施例中，在每个发光条20的多个第二分支204所在的位置和球心之间，还可以设置有多个第三分支202，如图4所示。每个第三分支202是从发光条20分支出的细长光导材料或光导纤维。每个第三分支202的远离球心的一端的末端部位也安装有灯珠30。其中，第三分支202的数量少于第二分支204的数量。每个第三分支202上的灯珠30的分布密度总体小于每个第二分支204上的灯珠30的分布密度。

本实施例通过逐渐增加灯珠的密度，可以实现在球形全息显示装置中的整个表面范围内的均匀照明。离球心越远的部分，由于灯珠数量增加，光源密度也增加，从而确保了每个区域都能够得到足够的光照。这有助于消除光源不足或过度集中的问题，提供更一致和均匀的光照。此外，随着离球心越远，发光条上的灯珠数量逐渐增加，光源密度也相应增加。这种逐渐增加的光源密度可以提供更多的光强度和亮度，使全息影像在观察者眼中显得更加明亮和清晰。适当增加光源密度可以弥补光强度在传播过程中的衰减，确保全息影像的可见度和质量。最后，逐渐增加的光源密度可以增强全息影像的视觉效果，增加其深度感和立体感。通过在发光条上调整灯珠的分布，可以创造出更多样化的光源排列模式，进一步提升观察者对全息影像的吸引力和逼真度。这种增强的视觉效果可以增加用户的参与感和沉浸感。总之，在球形全息显示装置中，通过逐渐增加每个发光条上灯珠的密度，可以实现均匀且逐渐增加的光源密度，提高全息影像的亮度、均匀性和逼真度。这种结构能够改善全息影像的视觉效果，增加用户的观看体验。

本申请实施例提供了一种基于球形全息显示装置进行全息显示的控制方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤S502，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系。

基于多个所述发光条的数量和多个所述发光条中的每一个发光条的位置，将所述待显示的三维图像进行水平切片，得到所述待显示的三维图像的多个水平切片；基于多个所述水平切片中的每一个水平切片的最表层的像素和多个所述发光条中的相应的灯珠的位置，建立所述显示对应关系。

具体地，首先需要将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个发光条的各个灯珠之间建立显示对应关系，将三维图像的每个像素点与发光条上的相应灯珠进行匹配。这个对应关系可以通过计算机算法或者硬件电路来实现。

根据发光条的数量和每个发光条的位置，将待显示的三维图像进行水平切片，得到多个水平切片。对于每个水平切片的最表层的像素点，需要确定它们与发光条中相应灯珠的位置之间的对应关系。例如，可以通过空间几何计算来实现，根据每个发光条的位置和方向与像素点之间的空间关系，建立像素点与灯珠之间的对应关系。这样，就确立了三维图像的每个像素点与发光条上的灯珠之间的显示对应关系。

具体地，可以通过如下方法实现：

1)获取发光条的位置和方向。

首先，需要获取每个发光条的位置和方向信息。可以通过测量或设计获得。发光条的位置是相对于球形全息显示装置的中心点而言的，而方向则指向发光条延伸的方向。

2)确定像素点与发光条的空间关系。

对于每个水平切片的最表层的像素点，需要确定它们与发光条之间的空间关系。可以通过计算像素点与发光条之间的距离、角度和方向来实现。具体而言，可以使用向量运算和几何计算来计算像素点到发光条的最短距离，以及像素点与发光条的夹角和方向关系。

3)建立像素点与灯珠之间的对应关系。

通过空间几何计算，可以确定每个像素点与发光条中相应灯珠的位置之间的对应关系。具体地，找到与每个像素点最近的发光条，并确定在该发光条上的对应灯珠位置。可以通过计算像素点到每个发光条的距离，并选择最近的发光条来实现。然后，根据发光条上的灯珠密度和位置分布，确定在该发光条上与像素点对应的灯珠位置。

4)显示对应关系的建立。

将像素点与发光条中对应灯珠的位置之间的对应关系建立起来，形成显示对应关系。每个像素点在水平切片上的位置与发光条中相应灯珠的位置之间建立了一一对应的关系。这样，在后续的操作中，可以根据像素点的灰度信息控制对应的灯珠发光，从而实现对三维图像的全息显示。

通过空间几何计算和对应关系的建立，能够准确地确定三维图像的每个像素点与发光条上的灯珠之间的对应关系。这是裸眼三维全息影像显示方法中实现图像的准确投影和展示的关键步骤。

例如，首先，建立像素点与发光条中对应灯珠的位置之间的空间关系。假设待显示的三维图像的最表层有一个像素点P(x,y,z)，其中(x,y,z)是像素点的坐标，发光条的位置为L(x',y',z')，发光条的方向为D(dx,dy,dz)。获取发光条的位置和方向。L(x',y',z')表示发光条的位置，D(dx,dy,dz)表示发光条的方向。确定像素点与发光条的空间关系。计算像素点到发光条的最短距离d，以及像素点与发光条的夹角θ。

建立像素点与灯珠之间的对应关系。根据发光条上的灯珠密度和位置分布，确定在该发光条上与像素点对应的灯珠位置。假设发光条上的灯珠位置为L'(u,v)。

L′(u,v)＝L(x′,y′,z′)+u·dx+v·dy+w·dz

其中，(u,v,w)是发光条上的坐标系。

将像素点与发光条中对应灯珠的位置之间的对应关系建立起来，形成显示对应关系。每个像素点在水平切片上的位置与发光条中相应灯珠的位置之间建立了一一对应的关系。通过上述公式，可以基于球形全息显示装置进行全息显示的控制方法中建立像素点与发光条灯珠之间的显示对应关系。这样，在后续的操作中，可以根据像素点的灰度信息控制对应的灯珠发光，从而实现对三维图像的全息显示。这些公式通过空间几何计算和对应关系的建立，能够准确地确定三维图像的每个像素点与发光条上的灯珠之间的对应关系，为实现图像的准确投影和展示提供了关键的计算基础。

步骤S504，根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息。

1)确定像素点的灰度信息。

在待显示的三维图像的最表层的各个像素点与发光条的灯珠之间建立了显示对应关系后，每个像素点都具有特定的灰度信息。这个灰度信息可以表示为像素点的亮度、颜色或其他光学属性。这些信息可以通过图像处理算法或传感器捕捉获得。

2)灰度映射。

接下来，根据显示对应关系，将像素点的灰度信息映射到对应的发光条上的灯珠。根据像素点的灰度值，确定对应发光条上的灯珠的灰度信息。灰度映射可以根据不同的显示需求进行调整，以实现所期望的全息影像效果。

确定如何将像素点的灰度值映射到灯珠的灰度值是一个重要的问题，涉及到使用数学函数或算法来转换灰度信息。不同的映射函数可以产生不同的效果，例如对比度调整、颜色增强或光源模拟等。通过改进灰度映射函数，可以改善全息影像的亮度、对比度和颜色表现。

本实施例采用了双曲正切函数作为非线性灰度映射函数。双曲正切函数具有非线性特性，可以将输入范围映射到一个更广的输出范围，从而增强灰度值之间的对比度。该映射函数的形式如下：

其中，f(x)是转换后的灰度值。x是输入的原始灰度值。A是整体增益参数。B是曲线的斜率参数。C是曲线的水平偏移参数。D是曲线的尺度参数。r是曲线的形状参数。E是曲线的垂直偏移参数。通过调整这些参数，可以根据需求改变灰度映射的曲线形状，从而实现更好的全息影像展示效果。

在本实施例中，引入了额外的参数B、C和D，它们可以调节输入灰度值的范围和曲线形状。参数A控制整体的灰度增益，γ用于调整曲线的斜率。参数B和C可以用于平移和缩放输入灰度值的范围。较小的B值将输入灰度向左平移，较大的C值将输入灰度向右缩放。参数D用于调节曲线在不同灰度值下的斜率，影响映射函数的曲线形状。通过调整这些参数的值，可以根据实际需求对不同灰度级别进行更精细的映射。例如，可以使用较小的B和较大的C来增强低灰度级别的细节，使用较大的B和较小的C来增强高灰度级别的对比度。

3)灰度信息的调整。

在确定灯珠的灰度信息后，可能需要对灰度进行进一步的调整。这是为了使得多个发光条之间的光源亮度和对比度更加均衡，以实现更逼真的全息影像。调整灰度信息可以通过光学控制、电流调节、亮度均衡等方法来实现。

例如，通过光学控制来调整灰度信息。这可以通过使用可变光学元件，如可调光滤波器或光强衰减器，来控制每个灯珠的光强度。这些元件可以根据预设的光强度值来调节灯珠的发光，从而调整全息影像的灰度。通过精确地控制光学元件的参数，可以实现对灰度的精细调节，以获得更加均衡和真实的全息影像。

另一种方法是通过电流调节来调整灰度信息。每个灯珠通常由一个电流源供电，通过调节电流的大小来控制灯珠的亮度。通过改变电流的强度和分配，可以实现多个发光条之间的光源亮度均衡。这可以通过电路设计和电流控制算法来实现。

此外，还可以使用亮度均衡技术来调整灰度信息。亮度均衡是一种将亮度值在图像中各个区域进行调整以实现整体均衡的方法。在全息影像中，可以应用亮度均衡算法来调整发光条之间的亮度差异，使得全息影像在不同区域具有更加均匀的光源分布和对比度。

综上所述，在确定了灯珠的灰度信息后，可以通过光学控制、电流调节和亮度均衡等方法对灰度进行进一步调整。这样的调整可以实现多个发光条之间光源亮度和对比度的均衡，从而产生更加逼真和高质量的全息影像。具体的调整方法可以根据实际应用需求和技术实现的可行性进行选择和优化。

通过以上步骤，根据显示对应关系确定了每个发光条上的灯珠的灰度信息。这确保了在球形全息显示装置中的多个发光条能够准确显示与待显示的三维图像相对应的三维全息影像。这种灰度信息的确定和控制过程是实现裸眼观看的高质量全息影像的关键，它能够提供更真实、逼真和令人印象深刻的视觉体验。

步骤S506，根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像。

根据确定的灰度信息，控制每个发光条上的对应灯珠发光。这可以通过电流控制、电压调节或其他光源激活方法来实现。通过控制每个灯珠的发光强度和亮度，可以实现与待显示的三维图像对应的全息影像的显示。

本实施例使用可调光滤波器或光强衰减器来调节灯珠的光强度，如下所示：

I_out＝I_in×T(λ)×A(θ)×F(d)×S(φ)

其中，I_out表示待显示的三维图像像素点的灰度信息，I_in是灰度映射过程中的输入参数。T(λ)是波长传输函数，表示光在不同波长上的传输效率。该函数用于考虑不同波长光的衰减和传输特性，例如使用光学材料的吸收和散射特性进行建模。A(θ)是角度衰减因子，根据光线入射角度θ来调节光强度的衰减。它描述了光在不同角度下的透射、反射和散射特性。该函数可以根据实际情况采用不同的模型，如兰伯特-比尔定律或菲涅尔公式。F(d)表示距离衰减因子，根据灯珠与观察者之间的距离d来调节光强度的衰减。它描述了光的传播距离对光强度的影响。S(φ)是角度分布因子，根据观察者的视角φ来调节光强度的分布。它考虑到观察者在不同角度下对光的感知差异。

本实施例在灰度映射过程中考虑光线传输、衰减和分布的特性，从而实现更加精确和均衡的光源调节。这样可以改善全息影像的亮度均衡性和逼真度，并提高观察者的视觉体验。

本申请实施例还提供了一种基于球形全息显示装置进行全息显示的控制装置，如图6所示，包括建立模块62、确定模块64、控制模块66。

建立模块62被配置为基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；确定模块64被配置为根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；控制模块66被配置为根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的所述三维全息影像。

本申请实施例还提供了一种基于球形全息显示装置进行全息显示的控制系统，包括如上所述的控制装置和球形全息显示装置。

需要说明的是：上述实施例提供的基于球形全息显示装置进行全息显示的控制装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于球形全息显示装置进行全息显示的控制装置与基于球形全息显示装置进行全息显示的控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，此处不再赘述。

图7示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。需要说明的是，图7示出的电子设备仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，该电子设备包括中央处理单元(CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储部分1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的存储部分1008；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1008。

特别地，根据本公开的实施例，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1001执行时，执行本申请的方法和装置中限定的各种功能。在一些实施例中，电子设备还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如下述实施例中所述的方法。例如，所述的电子设备可以实现上述方法实施例的各个步骤等。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制方法，其特征在于，包括：

基于球形全息显示装置的多个发光条上的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；

根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；

根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的三维全息影像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于球形全息显示装置的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系，包括：

获取球形全息显示装置的多个所述发光条的位置和方向；

基于所述位置和方向，根据多个所述发光条上的灯珠密度和位置分布，确定在多个所述发光条上与所述像素点对应的灯珠位置，以确定所述像素点和多个所述发光条上的灯珠的空间关系；

基于所述空间关系，建立所述像素点与所述灯珠之间的显示对应关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息，包括：

确定所述像素点的灰度信息；

根据所述显示对应关系，利用非线性灰度映射函数将所述像素点的灰度信息映射到对应的发光条上的灯珠上，以确定对应的发光条上的灯珠的灰度信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在利用非线性灰度映射函数将所述像素点的灰度信息映射到对应的发光条上的灯珠上之前，所述方法还包括：基于所述像素点的灰度值、所述非线性灰度映射函数的整体增益参数、所述非线性灰度映射函数的曲线的斜率参数、曲线的水平偏移参数、曲线的尺度参数、曲线的形状参数、曲线的垂直偏移参数，确定所述非线性灰度映射函数。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在确定对应的发光条上的灯珠的灰度信息之后，所述方法还包括：

通过使用可变光学元件，来控制每个灯珠的光强度；或

使用亮度均衡方法，来调整所述灯珠的灰度信息；或

通过电流调节来调整所述灯珠的灰度信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过使用可变光学元件，来控制每个灯珠的光强度，包括：

基于所述像素点的灰度信息、表示光在不同波长上的传输效率的波长传输函数、角度衰减因子、距离衰减因子、和角度分布因子，来确定光强度函数；

基于所述光强度函数，通过使用可变光学元件，来控制每个灯珠的光强度。

7.一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制装置，其特征在于，包括：

建立模块，被配置为基于球形全息显示装置的多个发光条上的灯珠的数量和位置，将待显示的三维图像的最表层的各个像素点与多个所述发光条的各个灯珠之间，建立显示对应关系；

确定模块，被配置为根据所述显示对应关系，确定各个所述灯珠的灰度信息；

控制模块，被配置为根据所述灰度信息，控制各个所述灯珠发光，以使得多个所述发光条能够显示与所述待显示的三维图像对应的三维全息影像。

8.一种基于球形全息显示设备进行全息显示的控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求7所述的控制装置；

球形全息显示设备，被配置为通过所述控制装置来进行全息显示。

9.根据权利要求8的控制系统，其特征在于，所述球形全息显示装置包括：

多个发光条，其中，多个所述发光条的一端固定在共同的中心点处，并以所述中心点为球心呈放射状设置形成球形；

其中，每个所述发光条上设置有灯珠，并且在从所述球心向所述球形的表面的方向上，每个所述发光条上设置的灯珠的密度越来越大。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，

在每个所述发光条的远离所述球心的一端的端部上设置有多个第一分支，每个所述第一分支的远离所述球心的一端的端部上设置有灯珠；

在每个所述发光条的远离多个所述第一分支的位置上设置有多个第二分支，每个所述第二分支的远离所述球心的一端的端部上设置有灯珠；多个所述第二分支的数量少于多个所述第一分支的数量；

在每个所述发光条的多个所述第二分支所在的位置和所述球心之间，还设置有多个第三分支，其中，多个所述第三分支的数量小于多个所述第二分支的数量，每个所述第三分支远离所述球心的一端的端部上设置有灯珠。