CN118050911A - 图像全息三维展示方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请揭示了一种图像全息三维展示方法、装置、设备及介质，其中方法包括：获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。不再对所述子物体的全息图需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行更新，减少计算量，避免全息三维展示时的卡顿问题。
Description
技术领域
本发明涉及全息三维展示技术领域，尤其涉及一种图像全息三维展示方法、装置、设备及介质。
背景技术
视觉训练是三维显示的一个重要应用，目前基于双目视差的三维显示技术使用地比较广泛，该技术使得观看者左眼和右眼分别单独感知到具有一定视差的两个不同画面，在双眼的辐辏作用下，虚拟图像会呈现在空间中某一位置，跃出屏幕外或凹陷于屏幕内，观看者会产生立体感，并调节双眼眼球运动，达到视觉能力训练和近视防控等目的。但双目视差的三维显示方式只是对于真实立体感的部分还原，存在视觉辐辏调节冲突等问题，造成部分观看人群产生眩晕等不舒适感。
而全息三维显示技术可以弥补以上不足，重建出与人眼观看真实三维物体时非常接近的立体图像，全息三维显示将进一步提升三维视觉训练的效果，减少不舒适感的产生。在全息三维显示中，通常首先模拟光场衍射传播的过程，从物体图像的三维模型计算生成出一个全息图，然后将全息图数据加载到空间光调制器等全息显示器件上，在相干光的照射下，波前衍射重建出三维物体图像。对于实时动态全息三维显示，每秒要刷新几十张不同的全息图，而从物体三维模型计算生成全息图往往需要较大的计算量，非常耗时。通常将三维物体模型看作由很多个微小点元，微小面元或者细密深度层的基本单元构成，对每个点元，面元或深度层逐一计算衍射图案，并最终进行叠加，而如果时间维度中下一帧三维场景相比于上一帧发生变化，以上过程还要再次模拟光场衍射传播的过程，从物体图像的三维模型计算再生成出一个全息图，并随着时间维度不断重复生成全息图的过程，即，重新构建大量全息图，由于重新构建全息图需要大量的计算力，进而使得全息三维显示的过程存在容易卡顿和时间延迟等问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中全息三维显示的过程存在容易卡顿和时间延迟的技术问题，提出了一种图像全息三维展示方法、装置、设备及介质。
第一方面，提供了一种图像全息三维展示方法，所述方法包括：
获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
可选地，所述获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数的步骤，包括：
当所述待展示图像为视频图像时，则将按时时间顺序首次存在物体图像的目标帧图像作为所述初始帧图像，并将所述目标帧图像中的物体图像对应的物体作为所述子物体；
当所述待展示图像为图片图像时，则将所述待展示图像作为所述初始帧图像，并所述待展示图像进行全息三维展示。
可选地，所述将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集的步骤，包括：
将所述子物体按预设分解规则中的预设距离间隔分解为不同的深度层，并将所述深度层作为二维图像；
根据所述二维图像、与所述二维图像对应的深度层与所述待展示图像的全息平面的距离，通过菲涅尔卷积变换，生成与所述二维图像对应的深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集。
可选地，所述根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图的步骤，包括：
将所述衍射条纹光场集中的各个衍射条纹光场进行叠加，得到所述子物体的初始子全息图；
将所述初始子全息图和所述子物体的标识信息进行绑定，得到所述子物体的绑定数据，并将所述绑定数据存储至预设存储空间，所述绑定数据用于根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新。
可选地，所述根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示的步骤，包括：
获取展示请求信息，并根据所述展示请求信息中的时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移；
根据所述子物体的标识信息，在所述预设存储空间内调用所述子物体的绑定数据；
根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图在与所述时间数据对应的时刻进行展示。
可选地，所述基于所述时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移的步骤，包括：
基于所述时间数据和所述运动参数，确定所述子物体在与所述时间数据对应的时刻的目标位置数据；
获取所述子物体在所述初始帧图像中的初始位置数据；
根据所述初始位置数据和所述目标位置数据确定所述子物体的运动位移。
可选地，所述根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图的步骤，包括：
根据所述运动位移和预设变化方程，将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第一变化数据，并根据所述第一变化数据，得到目标子全息图；
或者，根据所述运动位移，通过傅里叶变换方程和傅里叶逆变换方程将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第二变化数据，并根据所述第二变化数据，得到目标子全息图。
第二方面，提供了一种图像全息三维展示装置，所述装置包括：
数据采集模块，用于获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
分解模块，用于将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
生成模块，用于根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
更新模块，用于根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述图像全息三维展示方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述图像全息三维展示方法的步骤。
本申请通过获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中图像全息三维展示方法的应用环境图；
图2为一个实施例中图像全息三维展示方法的流程图；
图3为一个实施例中图像全息三维展示装置的结构框图；
图4为一个实施例中计算机设备的结构框图；
图5为另一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
本发明实施例提供的图像全息三维展示方法，可应用在如图1的应用环境中，其中，移动端110与服务端120进行通信。
服务端120用于：获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
为减轻服务端120的计算压力，也为了减小服务端120与所述移动端110之间的数据传输压力，所述移动端110也可以用于：获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
请参阅图2所示，图2为本发明实施例提供的图像全息三维展示方法的一个流程示意图，包括如下步骤：
S101、获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
示例性的，所述待展示图像可以为视频图像，当所述待展示图像为视频图像时，将视频图像视为按时间顺序排列的不同帧图像(第一帧图像，第二帧图像…第N帧图像)，但视频图像中的第一帧图像往往并未对物体进行展示，例如，视频图像中的第一帧图像只显示背景图像，因此，需要在视频图像的不同帧图像中，选择所述子物体首次出现的目标帧图像，作为初始帧图像。
示例性的，所述待展示图像可以为图片图像，当所述待展示图像为图片图像时，只需要将所述图片图像进行展示。
示例性的，所述运动参数可以理解为所述子物体的运动方程，即，通过所述子物体的运动方程可以确定所述子物体在不同时刻的位置信息，进而根据所述子物体在不同时刻的位置信息可以确定所述子物体的运动轨迹。
S102、将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
示例性的，所述预设分解规则可以理解为按预设距离将所述子物体分解为不同的深度层的规则，即，将所述子物体看作为由多个不同深度层组成的物体模型。
具体的，为保证后续得到的初始子全息图的准确性，需要保证所述子物体的衍射条纹光场集的全面，即，所述预设分解规则中的预设距离越小，得到的衍射条纹光场集越全面。
S103、根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
示例性的，全息图是以激光为光源，用全景照相机将被摄体记录在高分辨率的全息胶片上构成的图。以干涉条纹形式存在，而干涉条纹可以由所述衍射条纹光场集确定。用同种激光照射，观看全息图的视角不同，所见影像也不同。全息图是一种三维图像，全息图与传统的照片有很大的区别。传统的照片呈现的是真实的物理图像，而全息图则包含了被记录物体(子物体)的尺寸、形状、亮度和对比度等信息。
S104、根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
示例性的，通过对所述初始子全息图进行更新，避免重复合成全息图的过程，即，通过将更新过程代替合成过程，减小全息图序列生成的计算量。
本申请通过获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
在一种可能的实施方式中，所述获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数的步骤，包括：
当所述待展示图像为视频图像时，则将按时时间顺序首次存在物体图像的目标帧图像作为所述初始帧图像，并将所述目标帧图像中的物体图像对应的物体作为所述子物体；
当所述待展示图像为图片图像时，则将所述待展示图像作为所述初始帧图像，并所述待展示图像进行全息三维展示。
示例性的，当所述待展示图像为视频图像时，将视频图像视为按时间顺序排列的不同帧图像(第一帧图像，第二帧图像…第N帧图像)，但视频图像中的第一帧图像往往并未对物体进行展示，例如，视频图像中的第一帧图像只显示背景图像，因此，需要在视频图像的不同帧图像中，选择所述子物体首次出现的目标帧图像，作为初始帧图像。
示例性的，视频图像中的第一帧图像、第二帧图像只显示背景图像，所述子物体在视频图像中的第三帧图像首次出现，则将视频图像中的第三帧图像作为所述初始帧图像。
在一种可能的实施方式中，所述将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集的步骤，包括：
将所述子物体按预设分解规则中的预设距离间隔分解为不同的深度层，并将所述深度层作为二维图像；
根据所述二维图像、与所述二维图像对应的深度层与所述待展示图像的全息平面的距离，通过菲涅尔卷积变换，生成与所述二维图像对应的深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集。
示例性的，将深度层看作一个二维图像O(x,y)，获取所述深度层与全息图平面之间的距离z，进行菲涅尔卷积变换，生成该深度层图像对应的衍射条纹光场D(x,y)，具体的：
D(x,y)＝O(x,y)*h(x,y；z)
其中，λ为照射光的波长，*为卷积操作，i为复数虚部符号，h(x,y；z)为所述深度层的菲涅尔卷积变换数据，exp()为以自然常数e为底的指数函数，π为圆周率，x为将深度层看作一个二维图像时的水平轴距离，y为将深度层看作一个二维图像时的竖直轴距离。
同理的，生成所述子物体所有深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图的步骤，包括：
将所述衍射条纹光场集中的各个衍射条纹光场进行叠加，得到所述子物体的初始子全息图；
将所述初始子全息图和所述子物体的标识信息进行绑定，得到所述子物体的绑定数据，并将所述绑定数据存储至预设存储空间，所述绑定数据用于根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新。
示例性的，将所述衍射条纹光场集中的各个衍射条纹光场进行叠加，即，将所述子物体所有深度层的衍射条纹光场进行叠加，得到所述子物体的初始子全息图。
示例性的，由于在所述待展示图像中往往存在多个子物体，进而，建立每个子物体的初始子全息图，为保证后续对所述初始子全息图进行更新时的合理性，将将所述初始子全息图和所述子物体的标识信息进行绑定，并将所述绑定数据存储至预设存储空间，所述预设存储空间可以根据实际需求(例如，存储空间的剩余空间、存储空间的数据读取速度等)进行选择。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示的步骤，包括：
获取展示请求信息，并根据所述展示请求信息中的时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移；
根据所述子物体的标识信息，在所述预设存储空间内调用所述子物体的绑定数据；
根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图在与所述时间数据对应的时刻进行展示。
示例性的，为保证更新所述初始子全息图的正确，根据所述子物体的标识信息，在所述预设存储空间内调用所述子物体的绑定数据，即，在所述预设存储空间内选择出于所述子物体对应的初始子全息图。
示例性的，当存在多个子物体(子物体A，子物体B，子物体C)时，所述预设存储空间内存储有子物体A的绑定数据m，子物体B的绑定数据n，子物体B的绑定数据v，在计算子物体A的运动位移后，需要调用子物体A的绑定数据m，进而根据所述运动位移对所述绑定数据m的初始子全息图进行更新。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移的步骤，包括：
基于所述时间数据和所述运动参数，确定所述子物体在与所述时间数据对应的时刻的目标位置数据；
获取所述子物体在所述初始帧图像中的初始位置数据；
根据所述初始位置数据和所述目标位置数据确定所述子物体的运动位移。
示例性的，所述运动参数可以理解为所述子物体的运动公式，例如，当所述子物体按照预设速度沿着预设方向进行匀速直线运动时，所述时间数据为所述子物体的运动时间，进而基于所述时间数据和所述运动参数，确定所述子物体沿着预设方向的运动距离，确定所述子物体目标位置数据。
示例性的，根据所述初始位置数据和所述目标位置数据确定所述子物体的运动位移(a,b,c)，其中，a为所述子物体在三维坐标系中X轴上的运动距离，b为所述子物体在三维坐标系中Y轴上的运动距离，c为所述子物体在三维坐标系中Z轴上的运动距离。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图的步骤，包括：
根据所述运动位移和预设变化方程，将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第一变化数据，并根据所述第一变化数据，得到目标子全息图；
或者，根据所述运动位移，通过傅里叶变换方程和傅里叶逆变换方程将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第二变化数据，并根据所述第二变化数据，得到目标子全息图。
示例性的，所述初始子全息图为H(x,y)，对所述初始子全息图进行快速变化，具体的：
H′(x,y)＝H(x-a,y-b)*h(x,y；-c)
其中，H′(x,y)为目标子全息图。根据所述运动位移和预设变化方程对所述绑定数据的初始子全息图进行更新的过程可以理解为：将初始子全息图在水平和竖直方向平移对应距离，并将光场在深度方向正向或反向传播对应距离，进行运动补偿。
示例性的，通过傅里叶变换方程和傅里叶逆变换方程将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，具体的：
H′(x,y)＝FT-1{FT[H(x-a,y-b)]·FT[h((x,y；-c)]}
其中，FT[]为傅里叶变换方程，FT-1[]为傅里叶逆变换方程。
请参阅图3所示，在一实施例中，提供一种图像全息三维展示装置，所述装置包括：
数据采集模块201，用于获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
分解模块202，用于将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
生成模块203，用于根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
更新模块204，用于根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
在一种可能的实施方式中，所述数据采集模块201，用于：
当所述待展示图像为视频图像时，则将按时时间顺序首次存在物体图像的目标帧图像作为所述初始帧图像，并将所述目标帧图像中的物体图像对应的物体作为所述子物体；
当所述待展示图像为图片图像时，则将所述待展示图像作为所述初始帧图像，并所述待展示图像进行全息三维展示。
在一种可能的实施方式中，所述分解模块202，用于：
将所述子物体按预设分解规则中的预设距离间隔分解为不同的深度层，并将所述深度层作为二维图像；
根据所述二维图像、与所述二维图像对应的深度层与所述待展示图像的全息平面的距离，通过菲涅尔卷积变换，生成与所述二维图像对应的深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集。
在一种可能的实施方式中，所述生成模块203，用于：
将所述衍射条纹光场集中的各个衍射条纹光场进行叠加，得到所述子物体的初始子全息图；
将所述初始子全息图和所述子物体的标识信息进行绑定，得到所述子物体的绑定数据，并将所述绑定数据存储至预设存储空间，所述绑定数据用于根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新。
在一种可能的实施方式中，所述更新模块204，用于：
获取展示请求信息，并根据所述展示请求信息中的时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移；
根据所述子物体的标识信息，在所述预设存储空间内调用所述子物体的绑定数据；
根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图在与所述时间数据对应的时刻进行展示。
在一种可能的实施方式中，所述更新模块204，用于：
基于所述时间数据和所述运动参数，确定所述子物体在与所述时间数据对应的时刻的目标位置数据；
获取所述子物体在所述初始帧图像中的初始位置数据；
根据所述初始位置数据和所述目标位置数据确定所述子物体的运动位移。
在一种可能的实施方式中，所述更新模块204，用于：
根据所述运动位移和预设变化方程，将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第一变化数据，并根据所述第一变化数据，得到目标子全息图；
或者，根据所述运动位移，通过傅里叶变换方程和傅里叶逆变换方程将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第二变化数据，并根据所述第二变化数据，得到目标子全息图。
本申请通过获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务端，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性和/或易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的客户端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像全息三维展示方法服务端侧的功能或步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是客户端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部服务器通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像全息三维展示方法客户端侧的功能或步骤。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
本申请通过获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
本申请通过获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。通过对所述初始子全息图进行更新，避免重新构建所述子物体的全息图，即，避免重复执行将所述子物体分解、所述衍射条纹光场集确定所述子物体的全息图等过程，进而减小了全息图序列生成时间，只在初始时间点(初始帧图像)逐个深度层合成各子物体的子全息图，对于其它各帧的全息图，不再需要重复合成，只需要根据运动位移对于初始子全息图进行快速变换，加快整个全息图序列生成流程的计算速度。
需要说明的是，上述关于计算机可读存储介质或计算机设备所能实现的功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例中，服务端侧以及客户端侧的相关描述，为避免重复，这里不再一一描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种图像全息三维展示方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
2.根据权利要求1所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数的步骤，包括：
当所述待展示图像为视频图像时，则将按时时间顺序首次存在物体图像的目标帧图像作为所述初始帧图像，并将所述目标帧图像中的物体图像对应的物体作为所述子物体；
当所述待展示图像为图片图像时，则将所述待展示图像作为所述初始帧图像，并所述待展示图像进行全息三维展示。
3.根据权利要求1所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集的步骤，包括：
将所述子物体按预设分解规则中的预设距离间隔分解为不同的深度层，并将所述深度层作为二维图像；
根据所述二维图像、与所述二维图像对应的深度层与所述待展示图像的全息平面的距离，通过菲涅尔卷积变换生成与所述二维图像对应的深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集。
4.根据权利要求1所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图的步骤，包括：
将所述衍射条纹光场集中的各个衍射条纹光场进行叠加，得到所述子物体的初始子全息图；
将所述初始子全息图和所述子物体的标识信息进行绑定，得到所述子物体的绑定数据，并将所述绑定数据存储至预设存储空间，所述绑定数据用于根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新。
5.根据权利要求4所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示的步骤，包括：
获取展示请求信息，并根据所述展示请求信息中的时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移；
根据所述子物体的标识信息，在所述预设存储空间内调用所述子物体的绑定数据；
根据所述运动位移对所述绑定数据内的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图在与所述时间数据对应的时刻进行展示。
6.根据权利要求5所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述根据所述展示请求信息中的时间数据和所述运动参数确定所述子物体的运动位移的步骤，包括：
基于所述时间数据和所述运动参数，确定所述子物体在与所述时间数据对应的时刻的目标位置数据；
获取所述子物体在所述初始帧图像中的初始位置数据；
根据所述初始位置数据和所述目标位置数据确定所述子物体的运动位移。
7.根据权利要求5所述的图像全息三维展示方法，其特征在于，所述根据所述运动位移对所述绑定数据的初始子全息图进行更新，得到目标子全息图的步骤，包括：
根据所述运动位移和预设变化方程，将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第一变化数据，并根据所述第一变化数据，得到目标子全息图；
或者，根据所述运动位移，通过傅里叶变换方程和傅里叶逆变换方程将所述绑定数据的初始子全息图进行变化，得到第二变化数据，并根据所述第二变化数据，得到目标子全息图。
8.一种图像全息三维展示装置，其特征在于，所述装置包括：
数据采集模块，用于获取待展示图像的初始帧图像，并获取所述初始帧图像中的子物体和所述子物体的运动参数；
分解模块，用于将所述子物体按预设分解规则分解为不同的深度层，并获取各个深度层的衍射条纹光场，得到所述子物体的衍射条纹光场集；
生成模块，用于根据所述衍射条纹光场集确定所述子物体的初始子全息图；
更新模块，用于根据所述运动参数确定所述子物体的运动位移，并根据所述运动位移对所述初始子全息图进行更新，得到目标子全息图，并将所述目标子全息图进行展示。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述图像全息三维展示方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述图像全息三维展示方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410207055.3A CN118050911A (zh) | 2024-02-26 | 2024-02-26 | 图像全息三维展示方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410207055.3A CN118050911A (zh) | 2024-02-26 | 2024-02-26 | 图像全息三维展示方法、装置、设备及介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118050911A true CN118050911A (zh) | 2024-05-17 |
Family
ID=91049848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410207055.3A Pending CN118050911A (zh) | 2024-02-26 | 2024-02-26 | 图像全息三维展示方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118050911A (zh) |
-
2024
- 2024-02-26 CN CN202410207055.3A patent/CN118050911A/zh active Pending
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