实现空中三维成像设备和方法技术

本申请提供了一种实现空中三维成像设备和方法，涉及无介质空中成像应用领域，首先通过体三维显示系统漫反射高速投影机投影，形成一个空间发光体素(即三维的空间成像，但是被实现在该空间发光体素上)，然后通过光波导板将该空间发光体素成像于空中形成三维裸眼成像，在最后成像时无需介质承载即可实现裸眼三维效果。维效果。维效果。

【技术实现步骤摘要】
实现空中三维成像设备和方法


[0001]本专利技术涉及无介质空中成像应用领域，尤其提供了一种实现空中三维成像设备和方法。

技术介绍

[0002]视觉暂留效应，又称余晖效应，1824年由英国伦敦大学教授皮特.马克.罗葛特在他的研究报告《移动物体的视觉暂留现象》中最先提出。人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”，而这种残留的视觉通常会在人脑中停留0.1
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0.4秒。
[0003]借助视觉残留效应，很多商店、景区等地均设计或购买了一种装置，该装置的大体结构类似于美国专利US20230018982A1，通过将LED灯条高速转动，在其发光侧能够形成一个圆盘状的图像，图像可进行时间、文字甚至视频的显示，用以吸引顾客和游客；现阶段，这种技术被广泛应用在展览展示、飞行、文旅等领域。
[0004]众所周知，二维显示在视觉效果上只显示为“长和宽”，而三维显示在视觉效果上多了“深度”这一范畴，即让图像有了“厚度”，才能够让观众使用裸眼看到完整的3D图像，3D成像其实在现有技术中早已有实际应用，现阶段基于双目视差原理的3D成像技术有眼镜/头盔式、光栅式等。眼镜/头盔式存在单用户、显示分辨率低、辅助附件较重等缺点。狭缝光栅式是通过狭缝光栅的透光部分只能看到对应的视差图形，从而产生3D视觉。柱透镜光栅式是利用柱透镜阵列对光线的折射作用，将左右视差图像提供给左右眼，经过大脑融合，形成立体视觉。针对静止式3D成像，通过高速DLP将图像高速投影到透明的多层屏幕上，也能形成3D成像。
[0005]这些三维成像目前都具备同样的痛点——需要实体介质进行成像，哪怕是AR成像也需要眼镜作为成像介质进行观看，3D电影同样需要人眼戴眼镜后观看成像在幕布上的影像才能形成3D成像，这些视像的形成都需依赖实体介质才能看到3D影像，裸眼3D作为新兴领域，亟需有一种设备能够让用户完全脱离实体介质，使用裸眼即可观看到3D影像的设备。
[0006]而如何提供一种裸眼3D成像的设备和方法，是本专利技术中结合无介质全息技术所要给出的方案，为此，本专利技术应运而生。

技术实现思路

[0007]为克服上述现有技术的缺陷，通过一个或多个实施例来解决现有3D成像技术不能完全脱离实体介质等问题，本专利技术首要提出了一种实现空中三维成像设备，其特征在于，包括：
[0008]高速投影机；
[0009]体三维显示系统，所述体三维显示系统形成有一面向所述高速投影机的漫反射三维成像空间，并被所述高速投影机投影像源激活形成空间发光体素；
[0010]光波导板，所述光波导板与所述空间发光体素以一成像角度设置，并将所述空间发光体素三维成像于空中；
[0011]控制系统，至少控制连接于所述高速投影机和体三维显示系统。
[0012]较佳的，所述体三维显示系统包括一螺旋漫反射屏，所述螺旋漫反射屏面向所述高速投影机设置，并漫反射形成三维图像。
[0013]较佳的，还包括一设备壳体，所述设备壳体内部具有空腔，顶部形成开口；所述高速投影机、所述体三维显示系统和所述控制系统设于所述设备壳体内，所述光波导板安装于所述开口，所述空间发光体素被所述光波导板空中成像于所述设备壳体上方。
[0014]较佳的，还包括透光保护组件，所述透光保护组件包括固定安装框和透光保护盖板；所述固定安装框安装于所述开口，所述透光保护盖板安装于所述固定安装框并位于所述光波导板上方。
[0015]以上技术方案的有益效果可以来自以下一种或几种的组合：
[0016]首先通过体三维显示系统漫反射高速投影机投影，形成一个空间发光体素(即三维的空间成像，但是被实现在该空间发光体素上)，然后通过光波导板将该空间发光体素成像于空中形成三维裸眼成像，在最后成像时无需介质承载即可实现裸眼三维效果。
[0017]该体三维显示系统为螺旋漫反射屏，通过控制螺旋转动的转速与高速投影机配合投影，实现将高速投影成像，形成一个三维的漫反射发光体，然后通过光波导板成像于空中，实现裸眼3D成像。
[0018]整体设备隐藏设于设备壳体内，真正实现裸眼视觉，可以应用于医疗、卫生、文娱等领域。
[0019]本专利技术还提供了一种实现空中三维成像方法，其特征在于，包括：
[0020]控制一高速投影机，所述高速投影机高速投影像源图像；
[0021]控制一体三维显示系统，所述体三维显示系统被控制形成有一面向所述高速投影机的漫反射三维成像空间，并被所述高速投影机投影像源激活形成空间发光体素；
[0022]布置一光波导板，将所述光波导板与所述空间发光体素以一成像角度设置，所述光波导板将所述空间发光体素三维成像于空中。
[0023]较佳的，所述体三维显示系统包括一螺旋漫反射屏，所述螺旋漫反射屏面向所述高速投影机设置，并漫反射形成三维图像。
[0024]较佳的，所述高速投影机的投影面积最大为所述螺旋漫反射屏正投影主视视角的最大圆形面积。
[0025]较佳的，所述螺旋漫反射屏为半透明漫反射材质。
[0026]以上技术方案的有益效果可以来自以下一种或几种的组合：
[0027]首先通过体三维显示系统漫反射高速投影机投影，形成一个空间发光体素(即三维的空间成像，但是被实现在该空间发光体素上)，然后通过光波导板将该空间发光体素成像于空中形成三维裸眼成像，在最后成像时无需介质承载即可实现裸眼三维效果。
[0028]该体三维显示系统为螺旋漫反射屏，通过控制螺旋转动的转速与高速投影机配合投影，实现将高速投影成像，形成一个三维的漫反射发光体，然后通过光波导板成像于空中，实现裸眼3D成像。
[0029]整体设备隐藏设于设备壳体内，真正实现裸眼视觉，可以应用于医疗、卫生、文娱
等领域。
附图说明
[0030]图1为本专利技术中实现空中三维成像设备的结构爆炸图。
[0031]图2为本专利技术中实现空中三维成像设备的装配图。
[0032]图3为本专利技术中实现空中三维成像设备的内部结构示意图。
具体实施方式
[0033]以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0034]本领域技术人员应理解的是，在本专利技术的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]无介质全息技术(Free
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.实现空中三维成像设备，其特征在于，包括：高速投影机；体三维显示系统，所述体三维显示系统形成有一面向所述高速投影机的漫反射三维成像空间，并被所述高速投影机投影像源激活形成空间发光体素；光波导板，所述光波导板与所述空间发光体素以一成像角度设置，并将所述空间发光体素三维成像于空中；控制系统，至少控制连接于所述高速投影机和体三维显示系统。2.根据权利要求1所述的实现空中三维成像设备，其特征在于，所述体三维显示系统包括一螺旋漫反射屏，所述螺旋漫反射屏面向所述高速投影机设置，并漫反射形成三维图像。3.根据权利要求1所述的实现空中三维成像设备，其特征在于，还包括一设备壳体，所述设备壳体内部具有空腔，顶部形成开口；所述高速投影机、所述体三维显示系统和所述控制系统设于所述设备壳体内，所述光波导板安装于所述开口，所述空间发光体素被所述光波导板空中成像于所述设备壳体上方。4.根据权利要求3所述的实现空中三维成像设备，其特征在于，还包括透光保护组件，所述透光保护组件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆立，沈煜，何云龙，张兵，
申请(专利权)人：像航如东科技有限公司江西像航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：