一种多视角真人全息投影方法技术

本发明专利技术公开了一种多视角真人全息投影方法，涉及全息光场技术领域，包括以下步骤：3D物体的多视角投影描述；计算全息图的制作；3D图像的再现。本发明专利技术的一种多视角真人全息投影方法，以原3D物体在某个方向上的投影图还原的该方向上的3D图形为基础建立的，再给每一幅投影图增加相应的倾斜因子，然后进行积分计算，将将其积分值当做该视角投影图在全息图中对应的像素值,最后获得3D物体的全息图。通过多个角度的投影计算，可以在一定角度范围内还原3D物体的形貌。

A multi view reality holographic projection method

The invention discloses a multi view reality holographic projection method, which involves the field of holographic optical field, including the following steps: the multi view projection description of the 3D object, the fabrication of the CGH, and the reappearance of the 3D image. A multi view reality holographic projection method is built on the basis of the 3D figure of the original 3D object in the direction of a projection in a certain direction. Then the corresponding tilt factor is added to each projection map, then the integral calculation is carried out, and the integral value will be used as the projection of the angle of view in the hologram. The pixel value, and finally the hologram of the 3D object. It is possible to restore the shape of 3D objects in a certain angle by projection calculation at various angles.

【技术实现步骤摘要】
一种多视角真人全息投影方法
本专利技术涉及全息光场
，尤其是一种多视角真人全息投影方法。
技术介绍
计算全息处理2D图像技术已经很成熟，应用也十分广泛。然而在实际生活中的物体大多数是3D的，3D物体的数据量比2D图形大很多，直接对3D物体进行编码计算，计算量过于庞大，要解决此问题，一是需要提高计算机硬件运算速度，二则需要对编码方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术提出的一种多视角真人全息投影方法，可以在一定角度范围内还原3D物体的形貌。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种多视角真人全息投影方法，包括以下步骤：步骤1：3D物体的多视角投影描述将3D物体放在一个固定坐标系(x,y,z)中，同时还有一系列的投影坐标系W，W'，W”，假设观测点Wij位于同一矩阵中，其中i＝1,2,3…N；j＝1,2,3…N'，观测点Wij与物体中心点o相距z0，设透视平面为Tij，且与视线oWij垂直，平面Tij到Wij的距离为zw，以物体中心点o重新建立一个新坐标系(x`,y`,z`)，其中x`轴与x轴的夹角为θ,y'轴与y轴的夹角为φ,则新坐标系中的点和原坐标系中的点(x,y,z)的坐标变换关系如下将透视平面Tij的坐标系设为(μ,v),并让(μ,v)分别于x`轴和y'轴平行。则物体上的点A(x,y,z)和透视平面Tij上相应的投影点B(μ,v)的对应关系如下:通过以上的投影关系式，求出不同投影方向的投影图的物波描述函数；步骤2：计算全息图的制作假设在观测点Wij获得的投影图Wij(x,y)对其进行傅里叶变换，求出全息平面的光场分布Tij(x,y)，再用博奇编码法对其进行编码,就可获得基元全息图Hij(μ,v)，最后将这些基元全息图按照角标排列，就可得到合成的计算全息图；步骤3：3D图像的再现将之前合成的计算全息图放在透镜的前焦面上，用准直激光光束对其进行照射，把空间滤波器放在频谱面的位置上，用来选择再现像的衍射级次，合成全息图的再现像位于像平面处，要想观看到再现的3D图像，观察者的双眼必须处于像平面上，如此一来，双眼才能看到物体在不同投影角度的再现像，因为视差效应，所以能看到3D立体像。本专利技术通过提供的多视角真人全息投影方法，其有益效果在于：以原3D物体在某个方向上的投影图还原的该方向上的3D图形为基础建立的，再给每一幅投影图增加相应的倾斜因子，然后进行积分计算，将将其积分值当做该视角投影图在全息图中对应的像素值,最后获得3D物体的全息图。通过多个角度的投影计算，可以在一定角度范围内还原3D物体的形貌。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为物体的多视角投影图；图2为多视角投影法合成全息图再现过程；图3为物体E的原始位置；图4为物体E平移50次后图像；图5为物体E平移100次后图像；图6为物体E平移150次后图像；图7为叠加后的计算全息图；图8为再现像图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。多视角投影法是利用人的双眼的视差效应,左右眼分别看同一物体两个不同视角的投影像后,在大脑中形成3D立体像。本实施例的一种多视角真人全息投影方法，包括以下步骤：步骤1：3D物体的多视角投影描述如图1所示，将3D物体放在一个固定坐标系(x,y,z)中，同时还有一系列的投影坐标系W，W'，W”，假设观测点Wij位于同一矩阵中，其中i＝1,2,3…N；j＝1,2,3…N'，观测点Wij与物体中心点o相距z0，设透视平面为Tij，且与视线oWij垂直，平面Tij到Wij的距离为zw，以物体中心点o重新建立一个新坐标系(x`,y`,z`)，其中x`轴与x轴的夹角为θ,y'轴与y轴的夹角为φ,则新坐标系中的点和原坐标系中的点(x,y,z)的坐标变换关系如下将透视平面Tij的坐标系设为(μ,v),并让(μ,v)分别于x`轴和y'轴平行。则物体上的点A(x,y,z)和透视平面Tij上相应的投影点B(μ,v)的对应关系如下:通过以上的投影关系式，求出不同投影方向的投影图的物波描述函数；步骤2：计算全息图的制作假设在观测点Wij获得的投影图Wij(x,y)对其进行傅里叶变换，求出全息平面的光场分布Tij(x,y)，再用博奇编码法对其进行编码,就可获得基元全息图Hij(μ,v)，最后将这些基元全息图按照角标排列，就可得到合成的计算全息图；步骤3：3D图像的再现如图2所示，将之前合成的计算全息图放在透镜L1的前焦面P1上，用准直激光光束对其进行照射，把空间滤波器放在频谱面P2的位置上，用来选择再现像的衍射级次，透镜L2和频谱面P2的间距为d，合成全息图的再现像位于像平面P3处，要想观看到再现的3D图像，观察者的双眼必须处于像平面P3上，如此一来，双眼才能看到物体在不同投影角度的再现像，因为视差效应，所以能看到3D立体像。本方法中角分辨率决定最终再现图像分辨率，同样，角分辨率的增加在带来再现图像分辨率增大的同时也带来计算量的增大。下面假设观察点不动，验证上述方法。将一个物体E字母图片(200x200像素)在同一平面上等间距(Ad＝l像素)平移200次，得到200幅平移图像，将这200幅图像的计算全息图叠加，再用菲涅尔衍射法计算得到结果如图3-8所示。从再现像我们看出，因为平移过程中存在视觉景深效应，通过多个角度的投影计算，可以在一定角度范围内还原3D物体的形貌。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多视角真人全息投影方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：3D物体的多视角投影描述将3D物体放在一个固定坐标系(x,y,z)中，同时还有一系列的投影坐标系W，W'，W”，假设观测点Wij位于同一矩阵中，其中i＝l,2,3…N；j＝1,2,3…N'，观测点Wij与物体中心点o相距z0，设透视平面为Tij，且与视线oWij垂直，平面Tij到Wij的距离为zw，以物体中心点o重新建立一个新坐标系(x`,y`,z`)，其中x`轴与x轴的夹角为θ,y'轴与y轴的夹角为φ,则新坐标系中的点和原坐标系中的点(x,y,z)的坐标变换关系如下

【技术特征摘要】
1.一种多视角真人全息投影方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：3D物体的多视角投影描述将3D物体放在一个固定坐标系(x,y,z)中，同时还有一系列的投影坐标系W，W'，W”，假设观测点Wij位于同一矩阵中，其中i＝l,2,3…N；j＝1,2,3…N'，观测点Wij与物体中心点o相距z0，设透视平面为Tij，且与视线oWij垂直，平面Tij到Wij的距离为zw，以物体中心点o重新建立一个新坐标系(x`,y`,z`)，其中x`轴与x轴的夹角为θ,y'轴与y轴的夹角为φ,则新坐标系中的点和原坐标系中的点(x,y,z)的坐标变换关系如下将透视平面Tij的坐标系设为(μ,v),并让(μ,v)分别于x`轴和y'轴平行。则物体上...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海盟云移软网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31