实现隐形的方法

专利名称：实现隐形的方法
技术领域：
本发明涉及实现隐形的方法，特别是涉及通过采集环境信息控制显示在物体的表 面的图像实现光学隐形的方法。
背景技术：
长久以来，人们对于如何实现隐身有着浓厚的兴趣，特别是在战争环境下，隐身 技术可以大大提高我方的生存能力和避开敌方攻击的保护能力，因此隐身技术的研究成 为军事领域的重大研究课题。美国的隐身战斗机、隐身轰炸机采用雷达波吸收材料和特 殊的飞机外部形状，从而实现对于雷达波的隐身效果。但美国的隐身飞机在一些战场上 仍然被击落，表明其仍然存在缺陷。 一个关键的技术缺陷是这种隐身飞机只对雷达波和 红外光隐身，而对于可见光却没有隐身。因为在一定的观察距离之内，只要环境达到一 定的光学亮度，通过肉眼或光学望远镜可以清晰看到飞机。因此对于采用光学图像作为 导引的导弹可以轻易摧毁这种隐身飞机。
另一方面，对于人员的隐身或伪装的方法，通常战场上采用的是采用周围环境中 的植物覆盖在设备的表面或穿在士兵的身上，形成与环境的一致的色彩伪装。但这样的 伪装存在的问题是当士兵移动或设备移动时，由于周围环境的变化，可能造成所使用的 伪装与周围环境不一致而暴露自己。
近年来，国内外对于光学隐身技术的研究取得一些进展。如中美科学家联合研究 出了一种新型光学材料可以实现光线沿着材料表面传输，从而实现物体本身的隐身。这 种技术对于材料有苛刻的要求且对于入射光线的角度和波长有限制。
公开日为2005年6月29日公开号为CN1631281A的中国发明专利申请公开文件中 描述了通过前后两个物镜和光导纤维传输设计隐身服的方法，由于图像在光导纤维中传 输时经过多次反射，其每根光导纤维传递后输出的图像与原图像的方向不一致，而且光 导纤维的入口直径与出口直径不同，输出的图像被扭曲放大，因此多根光纤传导后输出 的图像是不能与输入的图像一致，看到的是马赛克图像，其隐身效果差。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何更有效地实现对于光学的隐身以及如何应用于飞机、隐蔽设施等战场关键场所中。本发明采用采集环境信息控制物体表面显示的图像 实现光学隐身，并结合雷达波隐身材料、红外光吸收材料实现光学、雷达、红外的复合 隐身性能。
术语说明本文中所指的光学隐身是指光线照射到被隐身物体后，人们从某个或 多个角度通过光学视觉或图像较难区分物体本身与外部环境。
术语说明本文中的"隐身" 一词的含义与"隐形" 一词的含义相同，是指人无 法识别或感知物体的外形或物体的存在，或者使用某种检测/检测仪器或设备无法检测/ 检测到或很难检测/检测到物体的形状或感知物体的存在。 为解决上述问题，提出实现隐身的方法是
1、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件； 第二步通过所述环境传感器检测环境信息；
第三步根据所述环境信息改变显示在所述显示部件上的信息。
2、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件和光学图像采集部件；
第二步通过所述环境传感器检测环境信息和所述光学图像采集部件采集环境图像 信息；
第三步根据所述环境信息和环境图像信息改变显示在所述显示部件上的信息。
3、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件、光学图像采集部件； 第二步在物体上设置遥控接收电路；
第三步通过所述环境传感器检测环境信息和所述光学图像采集部件采集环境图像 倍息；
第西步根据所述环境信息和环境图像信息改变显示在所述显示部件上的信息；
第五步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
4、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤-第一步在物体表面设置显示部件；
第二步在物体上设置遥控接收电路；
第三步通过所述环境传感器检测环境信息；
第四步根据所述环境信息改变显示在所述显示部件上的信息；
第五步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
5、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件； 第二步在物体上设置遥控接收电路；
第三步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
6、 优选的是所述环境传感器是包含如下传感器之一或几种的组合温度传感器、湿度 传感器、大气压传感器、风向传感器、空气成份传感器、重力加速度传感器。
7、 优选的是所述图像显示部件是可弯曲的，使所述图像显示部件与物体的表面形状一致。
8、 优选的是所述显示在所述显示部件上的信息是预先存储的多个图像之一。
9、 优选的是所述显示在所述显示部件上的信息是预先存储的图像数据通过图像处理程 序处理过的图像。
10、 优选的是所述显示在所述显示部件上的信息是所述光学图像采集部件采集环境 图像信息通过图像处理程序处理过的图像。
11、 优选的是所述显示在所述显示部件上的信息是把所述光学图像采集部件采集环 境图像信息和预先存储的图像数据通过图像处理程序处理过的图像。 采用上述隐身方法可以设计出实现隐身的装置的第一种方案是
1、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括-
在物体的背面设置有一个光学图像采集部件；
在物体的前面设置有图像显示部件；
所述光学图像采集部件采集的光学图像通过有线信号传输或光传输到所述图像显示部件上。
2、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括
在物体的第一个侧面设置有一个光学图像采集部件； 在物体的与所述第一个侧面相对的第二个侧面设置有图像显示部件； 所述光学图像采集部件采集的光学图像通过有线信号传输或光传输到所述图像显 示部件上。
3、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括
在物体的至少两个侧面分别设置有一个光学图像采集部件，所述侧面称为背景图像
面；
在物体的与每个所述背景图像面相对的每个侧面设置有图像显示部件；
所述光学图像采集部件采集的光学图像通过有线信号传输或光传输到与所述背景 图像面相对的所述图像显示部件上。
4、 进一步包括红外光吸收部件，所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之内表面时， 使所述图像显示部件及所述物体发出的红外光被红外光吸收部件吸收。
5、 或者进一步包括红外光吸收部件，所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之外表 面且为所述红外光吸收部件是可见光透明的，使所述图像显示部件及所述物体发出 的红外光被红外光吸收部件吸收。
6、 进一步是所述光学图像采集部件采用光学元件把背景图像通过光学通路传递或者所 述光学图像采集部件采用光学元件把背景图像通过光学缩小后通过光学通路传递。
7、 或者进一步是所述光学图像采集部件采用光电转换部件将背景图像转换为电信号， 然后通过导线传输到电光转换部件，所述图像显示部件将所述背景图像由电光转换 部件把电信号转换为光学图像。
采用上述隐身方法可以设计出实现隐身的装置的第二种方案是
8、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括
在物体的背面设置有至少两个光学图像采集部件，每个所述光学图像采集部件采集 所述背景的不同区域；
图像信息处理部件；在物体的前面设置有图像显示部件；
所述光学图像采集部件采集的光学图像通过所述图像信息处理部件处理后合成为 完整的背景图像；
将所述背景图像显示在所述图像显示部件上。
9、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括
在物体的第一侧面设置有至少两个光学图像采集部件，每个所述光学图像采集部件 采集所述背景的不同区域；
图像信息处理部件；
在物体的与所述第一个侧面相对的第二个侧面设置有图像显示部件； 所述光学图像采集部件采集的光学图像通过所述图像信息处理部件处理后合成为 完整的背景图像；
将所述背景图像显示在所述图像显示部件上。
10、 一种实现物体隐身的装置，其特征是包括
在物体的至少两个侧面的每个侧面设置有至少两个光学图像采集部件，每个所述光 学图像采集部件采集所述背景的不同区域，所述侧面称为背景图像面；
图像信息处理部件；
在物体的与每个所述背景图像面相对的每个侧面设置有图像显示部件； 所述每个侧面的光学图像采集部件采集的光学图像通过所述图像信息处理部件处 理后合成为完整的背景图像；
将所述背景图像显示在与所述背景图像面相对的所述图像显示部件上。
11、 进一步包括红外光吸收部件，所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之内表 面时，使所述图像显示部件及所述物体发出的红外光被红外光吸收部件吸收。
12、 或者进一步包括红外光吸收部件，所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之 外表面且为所述红外光吸收部件是可见光透明的，使所述图像显示部件及所述物体 发出的红外光被红外光吸收部件吸收。
13、 或者进一步是所述光学图像采集部件采用光电转换部件将背景图像转换为电信 号，然后通过有线信号传输或无线信号传输到所述图像信息处理部件，所述图像显
8示部件将所述背景图像由电光转换部件把电信号转换为光学图像。
采用上述隐身方法可以设计出实现隐身的复合材料层，其解决方案是
1、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括-
图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 雷达波吸收层，所述雷达波吸收层具有可见光透明特性； 所述图像显示部件层有接收图像信号的接口； 所述雷达波吸收层覆盖在所述图像显示部件层的正面上。
2、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括
图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 红外光吸收层，所述红外光吸收层具有可见光透明特性； 所述图像显示部件层有接收图像信号的接口； 所述红外光吸收层覆盖在所述图像显示部件层的正面上。
3、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括
图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 红外光吸收层；
所述图像显示部件层有接收图像信号的接口； 所述红外光吸收层覆盖在所述图像显示部件层的反面上。
4、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括
图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 红外光吸收第一层，所述红外光吸收第一层具有可见光透明特性； 红外光吸收第二层；
所述图像显示部件层有接收图像信号的接口；
所述红外光吸收第一层覆盖在所述图像显示部件层的正面上，所述红外光吸收第二 层覆盖在所述图像显示部件层的反面上。
5、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 雷达波吸收层，所述雷达波吸收层具有可见光透明特性； 红外光吸收层；
所述图像显示部件层有接收图像信号的接口电路；
所述红外光吸收层覆盖在所述图像显示部件层的反面上；
所述雷达波吸收层覆盖在所述图像显示部件层的正面上。
6、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括 图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 雷达波吸收层，所述雷达波吸收层具有可见光透明特性； 红外光吸收层，所述红外光吸收层具有可见光透明特性； 所述图像显示部件层有接收图像信号的接口电路； 所述红外光吸收层覆盖在所述图像显示部件层的正面上； 所述雷达波吸收层覆盖在所述红外光吸收层上。
7、 一种实现隐身的复合材料层，其特征是包括 图像显示部件层，包含正面和反面，其中所述正面显示图像； 雷达波吸收层，所述雷达波吸收层具有可见光透明特性； 红外光吸收第一层，所述红外光吸收层具有可见光透明特性； 红外光吸收第二层；
所述图像显示部件层有接收图像信号的接口电路； 所述红外光吸收第一层覆盖在所述图像显示部件层的正面上； 所述雷达波吸收层覆盖在所述红外光吸收第一层上； 所述红外光吸收第二层覆盖在所述图像显示部件层的反面上。
8、 上述接收图像信号的接口电路包含有线信号或无线信号接收电路、电光转换部件， 所述电光转换部件把电信号转换为光学图像。
9、 或者上述接收图像信号的接口电路包含接收光学图像的光学元件。
10、 进一步是上述图像显示部件层包含液晶显示器、阴极射线显示器、固态发光显示器、电致发光显示器、有机材料发光显示器、柔性材料显示器、双稳态材料显示 器等。
采用上述隐身方法可以设计出实现隐身的飞行器的第一种方案是
1、 一种光学隐身飞行器，其特征是包括
飞行器本体；
在飞行器本体的至少一侧安装至少一个光学图像采集部件； 图像信息处理部件；
在飞行器本体与所述光学图像采集部件相对的方向上设置有图像显示部件；
所述图像显示部件的图像显示区域的尺寸不小于从安装图像显示部件一侧看飞行
器本体的正投影视图的轮廓尺寸；
所述光学图像采集部件采集的光学图像通过所述图像信息处理部件处理后显示在 所述图像显示部件上。
2、 当飞行器的一侧设置有至少两个光学图像采集部件时，每个图像采集部件采集需要 隐身飞行器背景的不同区域图像，由图像信息处理部件把多个背景区域图像合成为 飞行器的完整背景图像，然后显示在与该光学图像采集部件相对一侧的图像显示部 件上。由于在飞行器上装有图像显示部件的一侧观看物体时所看到的是显示部件显 示的物体的背景图像，从而产生飞行器被隐身的效果。
3、 上述把多个背景区域图像合成为飞行器的完整背景图像的图像信息处理部件有两种 实现， 一种是采用光电转换部件将背景区域图像转换为电信号，然后通过导线传输 到电光转换部件，由电光转换部件再把电信号转换为背景区域图像，再把多个背景 区域图像合成为飞行器的完整背景图像；另一种是采用光电转换部件将背景区域图 像转换为电信号，然后将电信号数字化为背景区域图像的图像数据并将多个背景区 域图像的图像数据合成为飞行器的完整背景图像的图像数据，然后将图像数据采用 数字模拟转换部件转换为电信号送到电光转换部件，由电光转换部件再把电信号转 换为飞行器的完整背景图像。
4、 进一步是上述光学隐身飞行器还包括
11红外光吸收部件；
所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之内表面时，使所述图像显示部件及所述 飞机发出的红外光被红外光吸收部件吸收；所述红外光吸收部件覆盖在图像显示部件之 外表面时为透明的，使所述图像显示部件及所述飞机发出的红外光被红外光吸收部件吸 收。
5、 一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的顶面，所述图像显示部件位 于飞行器的底面，使所述图像显示部件显示的图像内容是飞行器顶面上空的背景。
6、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的底面，所述图像显示部件 位于飞行器的顶面，使所述图像显示部件显示的图像内容是飞行器底面空域的背景。
7、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的顶面和底面，所述图像显 示部件位于飞行器的底面和顶面，使所述位于飞行器底面的图像显示部件显示的图 像内容是飞行器顶面空域的背景，所述位于飞行器顶面的图像显示部件显示的图像 内容是飞行器底面空域的背景。
8、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的左侧，所述图像显示部件 位于飞行器的右侧，使所述图像显示部件显示的图像内容是飞行器左侧空域的背景。
9、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的右侧，所述图像显示部件 位于飞行器的左侧，使所述图像显示部件显示的图像内容是飞行器左侧空域的背景。
10、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的左侧和右侧，所述图 像显示部件位于飞行器的右侧和左侧，使所述位于飞行器左侧的图像显示部件显示 的图像内容是飞行器右侧空域的背景，所述位于飞行器右侧的图像显示部件显示的 图像内容是飞行器左侧空域的背景。
11、 另一种优选的方案是上述光学图像采集部件位于飞行器的顶面、底面、左侧、 右侧，所述图像显示部件位于飞行器的底面、顶面、右侧、左侧，使所述位于飞行 器底面的图像显示部件显示的图像内容是飞行器顶面空域的背景，所述位于飞行器 顶面的图像显示部件显示的图像内容是飞行器底面空域的背景，所述位于飞行器左 侧的图像显示部件显示的图像内容是飞行器右侧空域的背景，所述位于飞行器右侧 的图像显示部件显示的图像内容是飞行器左侧空域的背景。
12、 进一步是在所述图像显示部件的表面粘贴或层压一层透明雷达波吸收材料，使本发明的隐身飞行器不仅具有光学隐身效果，而且还具有雷达波隐身效果。
上述实现物体隐形的图像信息处理部件可以进一步包含预存储的图像数据，使实 现物体隐形的显示部件显示的是预先设定图像场景而不是被隐形物体的背景图像，使被 隐形物体呈现所希望的物体视觉形态。而且进一步可以增加感应环境的传感部件，如温 度、适度、日光照度、气候的传感部件，可以使隐形物体呈现与环境相匹配的外部形态。 如监测到外部环境是下雪的场景，可以使显示部件显示一幅雪景，从而使隐形物体呈现 为与周围环境相匹配的视觉形态达到视觉隐形。本方案还可以进一步增加控制装置，可 以通过手动控制部件控制显示部件显示某一图像或者关闭隐形功能；还可以通过遥控器 控制显示部件显示某一图像或者关闭隐形功能。在这个实现方案的具体实现中可以不需 要光学图像采集部件。比如利用本实现方案可以设计出可以控制的隐形汽车、隐形飞机。 当隐形汽车、隐形飞机处于隐形功能状态后，可以通过控制装置关闭隐形功能，从而使 隐形汽车、隐形飞机的所有者可以方便地找到这些被光学隐型的汽车、飞机。当隐形汽 车、隐形飞机的所有者离开时，开启隐形功能，从而达到很好的安全防范功能，避免被 盗、被发现。
本发明的有益效果采用本发明的技术可以实现对于被隐身物体的视觉效果与物 体所处的背景相近，从而实现物体的隐身效果，而且物体的运动获移动以及环境的变化 仍可以实时保持物体的视觉隐身效果。采用本发明的技术方案还可以设计出具有光学隐 身效果的装置和飞行器，如战斗机、低空轰炸机等武器设备。


图1是本发明第一种实现光学隐身效果原理示意图。 图2是本发明第二种实现光学隐身效果原理示意图。 图3是本发明第三种实现光学隐身效果原理示意图。
图4是本发明实现物体一个侧面隐身时的具有显示部件一侧的原理示意图。
图5是本发明实现物体一个侧面隐身时的具有光学图像采集部件一侧的原理示意图。
图6是本发明实现物体多个侧面隐身的原理示意图。
图7是本发明同时实现光学隐身和雷达波隐身的显示部件侧的层结构示意图。 图8是本现有飞行器示意图。图9是本发明实现隐身飞行器第一种技术方案原理示意图。 图IO是本发明实现隐身飞行器第二种技术方案原理示意图。 图11是使光学通路形成弯曲形状绕过物体工作原理示意图。 图12是本发明使光学通路形成弯曲形状绕过物体并减小光学通路的横截面工作 原理示意图。
图13是本发明第四种实现光学隐身效果原理示意图。 图14是本发明第五种实现光学隐身效果原理示意图。 图15是本发明第六种实现光学隐身效果原理示意图。
具体实施例方式
本发明的核心点在于，实时采集物体的背景图像显示于物体的前面，当从物体的 前面看物体时，所看到的是物体的背景图像，由于背景图像于周围环境的相似性或相容
性，从而实现了物体的光学隐身，采用该技术可以设计出实现光学隐身的设备或飞行器； 同时结合雷达波吸收材料可以设计出同时具有光学隐身和雷达隐身的战斗机、轰炸机等
下面结合附图进一步描述本发明的具体实施方案。 图l是本发明第一种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中，光学图像采集部
件103和图像显示部件101分别安装于物体的相对的两侧，采用光学图像采集部件103 采集物体一侧的背景图像，经过图像信息处理部件102的处理形成能够在物体另一侧上 安装的图像显示部件101中显示出所采集背景图像的信号或数据或信息。通常显示部件 101可以采用液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线显示器、固体发光阵列显示器、 有机发光显示器、柔性电子纸显示器等。具体实现中光学图像采集部件103可以采用数 字摄像头或模拟摄像头。当采用数字摄像头时，图像信息处理部件102对于来自数字摄 像头的数据进行处理，并生成可以在图像显示部件101中显示的数据或信息，此时图像 信息处理部件102通常包含对于数字图像数据的数字滤波处理、图像数据转换为图像显 示信号等功能模块。当采用模拟摄像头时，图像信息处理部件102对于来自模拟摄像头 的信号进行处理，并生成可以在图像显示部件101中显示的数据或信息，此时图像信息 处理部件102有两种实现， 一种实现是直接对采集的模拟图像信号进行模拟信号滤波处 理后作为图像显示部件101的输入信号或信息；另一种实现是对采集的模拟图像信号进
14行数字化后进行数字滤波处理，再合成为图像显示部件ioi的输入信号或信息，通常包
含对于数字图像数据的数字滤波处理、图像数据转换为图像显示信号等功能模块。在本
实例中，从物体的安装了图像显示部件ioi的一侧观看物体时，由于所看到的是显示部 件IOI显示的物体另一侧的背景图像信息，因此相对于观察者而言物体处于隐藏状态， 即使移动物体，由于显示部件101显示的物体另一侧的背景图像信息也相应变化，因此 这种隐形或隐身可以随背景环境的变化而变化。本实例中的光学图像采集部件103、图 像信息处理部件102和图像显示部件101之间采用电信号连接，包括有线信号连接或无 线信号连接，因此光学图像采集部件103、图像信息处理部件102和图像显示部件101 之间的连接可以容易绕开被隐藏的物体。
图2是本发明第二种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中，两个光学图像采 集部件203、 204安装于物体的一侧，图像显示部件201安装于物体的相对的另一侧， 采用两个图像采集部件203、 204采集需要隐身物体背景的不同区域图像，经过图像信 息处理部件202的处理将不同区域图像经过图像合成为物体的完整背景图像并在物体 另一侧上安装的图像显示部件201中显示出所采集背景图像的信号或数据或信息。通常 显示部件201可以采用液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线显示器、固体发光阵列 显示器、有机发光显示器、柔性电子纸显示器等。具体实现中光学图像采集部件203、 204可以采用数字摄像头。图像信息处理部件202对于来自数字摄像头的数据进行处理， 并合成为物体的完整背景图像在图像显示部件201中显示的数据或信息，此时图像信息 处理部件202通常包含对于数字图像数据的数字滤波处理、多个数字图合成为一个完整 图像的功能模块、图像数据转换为图像显示信号等功能模块。在本实例中，从物体的安 装了图像显示部件201的一側观看物体时，由于所看到的是显示部件201显示的物体另 一侧的背景图像信息，因此相对于观察者而言物体处于隐藏状态，即使移动物体，由于 显示部件201显示的物体另一侧的背景图像信息也相应变化，因此这种隐形或隐身可以 随背景环境的变化而变化。本实例中的光学图像采集部件203、 204、图像信息处理部 件202和图像显示部件201之间采用电信号连接，包括有线信号连接或无线信号连接， 因此光学图像采集部件203、图像信息处理部件202和图像显示部件201之间的连接可 以容易绕开被隐藏的物体。
图3是本发明第三种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中，光学图像采集部 件303和图像显示部件301分别安装于物体的相对的两侧，采用光学图像采集部件303采集物体一侧的背景图像，经过光学传导部件302的处理采用光学元件把背景图像通过 光学通路传递到物体的前面；为了能够减小光学通路的横截面，还可以采用光学元件把 背景图像通过光学縮小后通过光学通路传递到物体的前面再通过光学放大后显示在需 要隐身物体的前面。同时光学通路可以采用反射光学元件使光学通路形成弯曲形状绕过 物体把光学图像传递到物体的前面使和被隐形物体具有足够大的空间。具体参见图11 和图12。
图11是使光学通路形成弯曲形状绕过物体工作原理示意图。入射光线1101通过 第一个反射镜平面1102把光线反射到第二个反射镜平面1103，再由第二个反射镜平面 1103把光线反射到第三个反射镜平面1104，再由第三个反射镜平面1104把光线反射到 第四个反射镜平面1105，最后由第四个反射镜平面1105看到把光线按一个弯曲的光学 通道射出的射出光线1106。特别是当第一个反射镜平面1102与入射光线1101成45度 入射角、第二个反射镜平面1103平行于第一个反射镜平面1102、第三个反射镜平面1104 垂直于第二个反射镜平面1103且第四个反射镜平面1105平行于第三个反射镜平面 1104时，射出光线1106与入射光线1101保持相同的方向且图像维持原来的方向。
图12是本发明使光学通路形成弯曲形状绕过物体并减小光学通路的横截面工作 原理示意图。平行入射光线1201经过光学面较大的第一凸透镜1202进行汇聚，再经过 光学面较小的第二凸透镜把汇聚的光线变成光线1101。为了使入射光线1201与光线 1101方向相同，需要使第一凸透镜1202的焦点与第二凸透镜1203的焦点重合。然后 再将光纤1101按上面对于图11的描述形成弯曲光学通路绕过物体后射到第三凸透镜 1204进行汇聚，再经过第四凸透镜把汇聚的光线变成光线1206射出，同样为了使光线 1101与光线1206方向相同，需要使第三凸透镜1204的焦点与第四凸透镜1205的焦点 重合。
图4是本发明实现物体一个侧面隐身时的具有显示部件一侧的原理示意图。物体 400的一个侧面401安装显示部件，最优的是使显示部件的显示面覆盖侧面401的整个 表面或大于侧面401的整个表面，从而使隐形的效果更好。图5是本发明实现物体一个 侧面隐身时的具有光学图像采集部件一侧的原理示意图。与图相对应，物体400的与侧 面401相对的另一个侧面402上安装有摄像头403，由于摄像头403可以做的很小，如 针孔摄像头，因此摄像头403相对于物体400的侧面表面而言很小，即使在装有摄像头 的侧面安装另外一个显示部件，也可以达到隐形的效果。参见图6实现多个侧面的隐形实现。图6是本发明实现物体多个侧面隐身的原理示意图。物体600的顶面601、右面 603、前面605分别安装有顶面摄像头602、右面摄像头604、前面摄像头606;并在这 些面相对一面上分别安装显示部件，然后将摄像头摄取的图像通过电子图像传输处理后 传输到显示部件或通过光反射传输到显示部件实现物体的隐形效果。
在现代军事设备中，隐身技术或者隐形技术一直是军事强国研究的重点。主要是 对于雷达波的隐形以及对于红外辐射的隐形。其中红外辐射的隐形主要是通过冷却技术 使红外辐射降低或者将红外辐射源如发动机置于飞机的顶面。对于雷达波的隐形主要考 虑的是吸收雷达波或者减少雷达波的反射或者是将雷达波进行散射，采用的技术是对于 飞机结构和飞机表面涂敷材料的研究，如美国的隐形战斗机、隐形轰炸机。但这些现有 技术不能同时实现对于可见光的隐形，因此当隐形战斗机、隐形轰炸机低空飞行时，容 易被光学瞄准设备或目视对准设备攻击。图7是本发明同时实现光学隐身和雷达波隐身 的显示部件侧的层结构示意图。所述显示部件侧的层结构包含三层最外层是雷达波吸 收材料层703，中间层是红外光吸收层701、显示部件层702。三层可依次层压或粘贴 在一起。雷达波吸收材料层703可以将扫描雷达发出的雷达波吸收掉实现对雷达的隐 形。中间层是红外光吸收层701、显示部件层702的配合，实现红外光被吸收，没有或 很少热红外辐射，由于本发明的技术，使显示部件层702显示的图像是所采集的被隐形 物体的背景，因此无法看到物体本来的形状而实现隐形。进一步方案是在上述层结构之 间增加一层透明的红外辐射冷却剂或者在显示部件层702的内侧增加一层红外辐射冷 却剂，实现物体对于红外辐射的隐形。因此采用本文中的发明可以同时实现雷达波隐形 和光学隐形，或者同时具备雷达波隐形、光学隐形和红外辐射隐形。
图8是现有飞行器示意图。现有飞行器800—般包含机身和机翼。图9是本发明 实现隐身飞行器第一种技术方案原理示意图。在飞行器900的顶面安装多个摄像头，在 实现实例中机尾安装第一摄像头901、机身安装第二摄像头902、机头安装第三摄像头 904、左机翼安装第四摄像头903、右机翼安装第五摄像头905，在飞行器900底面安装 可以完全覆盖飞行器底面区域的平面显示部件906。由图像信息处理部件把五个摄像头 摄取的背景天空图像合成为飞机的完整背景图像，然后显示在平面显示部件906。此时 从飞机的下面观看飞机，所看到的是飞机的背景，而不是飞机本身，因此实现了光学隐 身。采用相同的原理可以在飞机机体的前面、后面、右面、左面实现隐身效果。同时进 一步采用图7所述的层结构作为图9实现实例的平面显示部件906，可以实现雷达隐身
17和光学隐身；也可以进一步实现雷达隐身、红外辐射隐身和光学隐身。
图10是本发明实现隐身飞行器第二种技术方案原理示意图。在飞行器1000的顶 面安装多个摄像头，在实现实例中机尾安装第一摄像头901、机身安装第二摄像头902、 机头安装第三摄像头904、左机翼安装第四摄像头903、右机翼安装第五摄像头905， 在飞行器900底面安装可以完全覆盖飞行器底面区域的曲面显示部件1006。由图像信 息处理部件把五个摄像头摄取的背景天空图像合成为飞机的完整背景图像，然后显示在 曲面显示部件1006。此时从飞机的下面观看飞机，所看到的是飞机的背景，而不是飞 机本身，因此实现了光学隐身。采用相同的原理可以在飞机机体的前面、后面、右面、 左面实现隐身效果。同时进一步采用图7所述的层结构作为图10实现实例的曲面显示 部件1006，可以实现雷达隐身和光学隐身；也可以进一步实现雷达隐身、红外辐射隐 身和光学隐身。本实现实例的曲面显示部件1006完全与飞机机体底面的曲面，这样的 设计可以进一步保证飞机的气动性能不会因为增加本发明的光学隐身功能而受到影响。 而曲面显示部件可以采用有机显示材料制成的显示部件，也可以采用柔性显示部件，如 电泳液显示材料或具有双稳态特性的电子材料制成的显示部件。所述具有双稳态特性的 电子材料可以是具有电泳效应的微胶囊电子墨水层、具有电泳效应的微杯结构封装薄膜 层、旋转球(Gyricoii)层、具有电润湿效应的电子纸材料层、双稳态的胆甾醇型液晶材料 层之一。
图13是本发明第四种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中， 一个光学图像采 集部件1304安装于物体表面用于采集物体之外部环境的图像，图像显示部件1301安装 于物体的表面，同时增加温度传感器1303、湿度传感器部件1304，所述光学图像采集 部件1304、温度传感器1303、湿度传感器部件1304的输出连接信息处理部件1302， 信息处理部件1302处理光学图像采集部件1304采集的环境数字图像，并结合温度传感 器1303传感的环境温度、湿度传感器部件1304传感的环境湿度可以分析出当时的环境 和天气状况。例如雪天，周围环境为积雪，为了实现物体的隐身，信息处理部件1302 分析出下雪天气并周围有积雪时，输出到图像显示部件1301的图像可以是光学图像采 集部件1304所采集的环境图像，也可以是预先存储的关于雪景的图像，从而使物体整 个表面呈现与周围环境一致的一个雪景而看不到物体的原有形状，这样就实现了物体的 隐形。通过增加其他与气候、天气、环境相关的传感器，如大气压传感器、风向传感器、 空气成份传感器、重力加速度传感器等可以进一步使信息处理部件1302分析得到更精确的环境信息，从而使输出的图像更接近于环境，提高物体隐形的效果。而且还可以增 加日历时间处理模块。进一步分析出当时当地的季节和气候。
图14是本发明第五种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中，包含遥控接收电 路1406、信息处理部件1402和图像显示部件1401，遥控接收电路1406与信息处理部 件1402电连接，同时遥控接收电路1406通过无线射频信号或红外信号与遥控器1407 通讯。通过遥控器1407发出控制信号被遥控接收电路1406接收后转换为控制指令送到 信息处理部件1402中，信息处理部件1402根据控制指令控制输出到图像显示部件1401 的图像数据。由于图像显示部件1401覆盖在隐形物体的表面，通过遥控器1407的控制 可以使图像显示部件1401显示的图像与环境一致达到隐身的效果。而且通过遥控器 1407的控制还可以关闭隐形功能，即关闭显示图像的信息，使被隐形的物体立即显现。 因此可以手动遥控控制物体是否隐身。信息处理部件1402预先存储了多种环境的图像 数据和图像处理的程序，如预先存储了雪景图像，在下雪天的环境中可以通过遥控器 1407控制使被隐形物体表面上的图像显示部件1401显示关于雪景的图像或是通过图像 处理程序处理过的关于雪景的图像，从而使物体整个表面呈现与周围环境一致的一个雪 景而看不到物体的原有形状，这样就实现了物体的隐形。
图15是本发明第六种实现光学隐身效果原理示意图。本实例中， 一个光学图像采 集部件1504安装于物体表面用于采集物体之外部环境的图像，图像显示部件1501安装 于物体的表面，同时增加温度传感器1503、湿度传感器部件1504，所述光学图像采集 部件1504、温度传感器1503、湿度传感器部件1504的输出连接信息处理部件1502， 信息处理部件1502处理光学图像采集部件1504采集的环境数字图像，并结合温度传感 器1503传感的环境温度、湿度传感器部件1504传感的环境湿度可以分析出当时的环境 和天气状况，例如雪天，周围环境为积雪，为了实现物体的隐身，信息处理部件1502 分析出下雪天气并周围有积雪时，输出到图像显示部件1501的图像可以是光学图像采 集部件1504所采集的环境图像，也可以是预先存储的关于雪景的图像，从而使物体整 个表面呈现与周围环境一致的一个雪景而看不到物体的原有形状，这样就实现了物体的 隐形。通过增加其他与气候、天气、环境相关的传感器，如大气压传感器、风向传感器、 空气成份传感器、重力加速度传感器等可以进一步使信息处理部件1302分析得到更精 确的环境信息，从而使输出的图像更接近于环境，提高物体隐形的效果。而且还可以增 加日历时间处理模块。进一步分析出当时当地的季节和气候。同时本示例还进一步包含
19遥控接收电路1506，遥控接收电路1506与信息处理部件1502电连接，同时遥控接收 电路1506通过无线射频信号或红外信号与遥控器1507通讯。通过遥控器1507发出控 制信号被遥控接收电路1506接收后转换为控制指令送到信息处理部件1502中，信息处 理部件1502根据控制指令控制输出到图像显示部件1501的图像数据。而且通过遥控器 1407的控制还可以关闭隐形功能，即关闭显示图像的信息，使被隐形的物体立即显现。 因此可以手动遥控控制物体是否隐身。信息处理部件1502可以包含预先存储的多种环 境的图像数据和图像处理的程序，如预先存储了雪景图像，在下雪天的环境中可以通过 遥控器1507控制使被隐形物体表面上的图像显示部件1501显示关于雪景的图像或是通 过图像处理程序处理过的关于雪景的图像，从而使物体整个表面呈现与周围环境一致的 一个雪景而看不到物体的原有形状，这样就实现了物体的隐形。信息处理部件1502还 可以是对光学图像采集部件1504所采集的环境图像的图像数据或经过图像处理程序处 理过的图像数据输出到图像显示部件1501，如预先存储了雪景图像，在下雪天的环境 中可以通过遥控器1507控制使被隐形物体表面上的图像显示部件1501显示关于雪景的 图像或是通过图像处理程序处理过的关于雪景的图像，从而使物体整个表面呈现与周围 环境一致的一个雪景而看不到物体的原有形状，这样就实现了物体的隐形。
权利要求
1、一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤第一步在物体表面设置显示部件；第二步通过所述环境传感器检测环境信息；第三步根据所述环境信息改变显示在所述显示部件上的信息。
2、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤-第一步在物体表面设置显示部件和光学图像采集部件；第二步通过所述环境传感器检测环境信息和所述光学图像采集部件采集环境图像 信息；第三步根据所述环境信息和环境图像信息改变显示在所述显示部件上的信息。
3、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件、光学图像采集部件； 第二步在物体上设置遥控接收电路；第三步通过所述环境传感器检测环境信息和所述光学图像采集部件采集环境图像 信息；第四步根据所述环境信息和环境图像信息改变显示在所述显示部件上的信息；第五步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
4、 一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件； 第二步在物体上设置遥控接收电路； 第三步通过所述环境传感器检测环境信息；第四步根据所述环境信息改变显示在所述显示部件上的信息；第五步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
5.一种实现隐形的方法，其特征是包含如下步骤 第一步在物体表面设置显示部件；第二步在物体上设置遥控接收电路；第三步通过遥控器向所述遥控接收电路发送控制信号以控制和/或改变和/或关闭 和/或开启显示在所述显示部件上的信息。
6、 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征是所述环境传感器是包含如下传 感器之一或几种的组合温度传感器、湿度传感器、大气压传感器、风向传感器、 空气成份传感器、重力加速度传感器。
7、 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征是所述图像显示部件是可弯曲的， 使所述图像显示部件与物体的表面形状一致。
8、 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征是所述显示在所述显示部件上的 信息是预先存储的多个图像之一。
9、 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征是所述显示在所述显示部件上的 信息是预先存储的图像数据通过图像处理程序处理过的图像。
10、 根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征是所述显示在所述显示部件 上的信息是所述光学图像采集部件采集环境图像信息通过图像处理程序处理过的图 像或者所述显示在所述显示部件上的信息是把所述光学图像采集部件采集环境图像 信息和预先存储的图像数据通过图像处理程序处理过的图像。
全文摘要
本发明提出一种实现隐形的方法，包含如下步骤第一步在物体表面设置显示部件；第二步通过所述环境传感器检测环境信息；第三步根据所述环境信息改变显示在所述显示部件上的信息。采用本发明的技术可以实现对于被隐身物体的视觉效果与物体所处的背景相近，从而实现物体的隐身效果，而且物体的运动获移动以及环境的变化仍可以实时保持物体的视觉隐身效果。采用本发明的技术方案还可以设计出具有光学隐身效果的装置和飞行器，如战斗机、低空轰炸机等武器设备。
文档编号G03B15/08GK101614934SQ200910089949
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者清 须 申请人:北京派瑞根科技开发有限公司