本发明涉及一种成像技术,具体是一种二代无一次成像空中无介质成像成像系统及方法。
背景技术
现阶段无介质成像成像系统主要存在的问题在于,由于产品核心技术二面角阵列玻璃的结构,会在视场角内产生左右两个一次虚像干扰二次无介质空中实像。现发明成像系统产品内部显示器结构,在屏幕光源处控制每一个像素点的光源特性(其中每个光源点需要控制的参数都不一样),以去除一次虚像对于二次实像的干扰,形成新一代无介质空中成像成像系统。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种二代无一次成像空中无介质成像成像系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种二代无一次成像空中无介质成像成像系统,包括控制中心、二面角阵列玻璃和显示器,控制中心安装在二面角阵列玻璃的下方,显示器安装在二面角阵列玻璃的上方。
一种二代无一次成像空中无介质成像成像方法,其特征在于,包含以下步骤:
a、通过二次反射将镜面一侧的3维实物,镜像反转的成像于镜面另一侧对称位置;
b、通过算法函数,控制屏幕相应的像素点发光角度与其光线切割的区域受限,以使像素点光线无法入射至相应一次虚像反射区域。
作为本发明的进一步技术方案:根据权利要求1所述的一种二代无一次成像空中无介质成像成像系统,其特征在于,所述步骤b中的算法具体如下:
(1)直线om'的方程为
(2)令z=0,得n点坐标
(3)得到向量
(4)显示器s上大部分像素点以向量
(5)设第一平面镜(在g1处反射光线的平面镜)方程
(6)设第二平面镜(在g2处反射光线的平面镜)方程
(7)确定参数m:对于第一平面镜
(8)至此,可得向量
(9)令
(10)显示器s上的所有像素点逐一进行上述运算以确定角度,人眼观看位置即o点坐标与显示器s的定义域由实际测量为准。最终得到的圆锥半角度θ是为一个范围,取最大值即可。
作为本发明的进一步技术方案:控制屏幕相应的像素点发光角度的方法如下:光源以圆锥半角度θ发散,通过控制圆锥半角度调节器的长短来控制θ的大小;角度调节器调节像素点整个的发光方向。
作为本发明的进一步技术方案:所述光源由可调节灰度的红黄蓝三基色组成。
作为本发明的进一步技术方案:一块1920×1680的显示器,需要设置1920×1680个光源控制器。
作为本发明的进一步技术方案:每个光源控制器的角度由算法决定,并且互相独立的由控制中心控制。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明能够去除由于二面角阵列玻璃结构所造成的一次虚像,优化观看者的观看体验。
附图说明
图1是二面角成像原理图。
图2为二面角阵列玻璃成像对称性图
图3为成像系统基本结构示意图。
图4为一次虚像位置概念图。
图5为视场角方向视图;
图6为本发明的成像原理图。
图7为像素点光源控制器示意图。
图7中:1-光源、2-圆柱形光筒、3-圆锥半角度调节器、4-角度调节器。
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,所描述的实施例仅仅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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7,一种二代无一次成像空中无介质成像成像系统,包括控制中心、二面角阵列玻璃和显示器,控制中心安装在二面角阵列玻璃的下方,显示器安装在二面角阵列玻璃的上方。
一种二代无一次成像空中无介质成像成像方法,包含以下步骤:
a、通过二次反射将镜面一侧的3维实物,镜像反转的成像于镜面另一侧对称位置;
b、通过算法函数,控制屏幕相应的像素点发光角度与其光线切割的区域受限,以使像素点光线无法入射至相应一次虚像反射区域。
步骤b中的算法具体如下:
(1)直线om'的方程为
(2)令z=0,得n点坐标
(3)得到向量
(4)显示器s上大部分像素点以向量
(5)设第一平面镜(在g1处反射光线的平面镜)方程
(6)设第二平面镜(在g2处反射光线的平面镜)方程
(7)确定参数m:对于第一平面镜
(8)至此,可得向量
(9)令
(10)显示器s上的所有像素点逐一进行上述运算以确定角度,人眼观看位置即o点坐标与显示器s的定义域由实际测量为准。最终得到的圆锥半角度θ是为一个范围,取最大值即可。
控制像素点光源的方法如下:
1)单个像素点的控制方式如图7所示;
2)光源以圆锥半角度θ发散,通过控制圆锥半角度调节器的长短来控制θ的大小;
3)角度调节器可以调节像素点整个的发光方向;
4)光源由可调节灰度的红黄蓝三基色组成;
5)一块1920×1680的显示器,需要设置1920×1680个光源控制器;
6)每个光源控制器的角度由算法决定,并且互相独立的由控制中心控制。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。