专利名称：一种增大计算全息再现视角的方法
技术领域：
本发明涉及全息显示技术领域，具体涉及ー种增大计算全息再现视角的方法。
背景技术：
早期的全息显示技术主要集中在传统的光学全息显示方面的研究，其记录、再现的载体为各类干版、聚合物及光折变晶体等传统材料，难以满足实时动态三维显示的要求。20世纪60年代计算全息的出现为传统光学全息注入了全新的活力，计算全息只要有计算机、相应的软件及输出设备就可以制作，并且可以制作现实中不存在的场景的全息图，比较灵活。从20世纪80年代起，各种空间光调制器成了新的全息图载体，电子全息显示技术开始兴起，它是全息技术和计算机技术相结合的产物，是当前全息显示技术发展的重要方向。目前使用较多的空间光调制器有声光调制器(AOM)、液晶空间光调制器(LCD)和数字微镜器件(DMD)。1989年MIT媒体实验室空间成像小组率先研制出了实时三维全息显示系统，该系统采用AOM调制激光束，利用视觉残留效应，使人眼获得立体视觉，但其在实现过程中，需将数字化的全息条纹转换成高频的模拟信号，另外还需18通道合成的高速帧缓冲器，导致其与计算机的接ロ比较麻烦；2002年，日本宇都宫大学利用反射式LCD初次实现了视频速率的三维立体图像再现；2003年，美国Texas大学西南医学研究中心基于DMD研制了动态全息三维立体显示系统，但其图像质量仍不够高。总的来说，由于受空间光调制器空间带宽积的限制，单个空间光调制器还只能显示小视角的再现像，无法有效地体现立体效果，这是其在实用化过程中必须解决的问题，近年来一直受研究者的关注，主要解决方案集中在全息图的扫描拼接与三维显示屏的制作这两个方面，但仍存在系统复杂，无法有效增大再现视角等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种对计算全息场景进行变换，并匹配DMD和振镜ニ步同步扫描増大再现视角的方法。该方法通过以下技术方案实现:一种增大计算全息再现视角的方法，首先获取被记录物体的三维数据，接着根据设计的再现视角大小，并匹配再现时DMD和振镜的位置数据，对物体进行旋转、平移、镜像操作，获取各个视角的物体三维数据，再根据DMD的性能參数计算各个视角的子全息图，最后将子全息图按顺序输入DMD并由振镜ニ步同步扫描进行再现，实现各个视角的子全息图再现像的重合叠加，利用视觉残留效应，获得大视角的全息再现像。所述的物体各个视角的子全息图均在DMD轴线方向的不同距离处独立计算得到。所述的振镜ニ步同步扫描由ー个DMD和两个振镜实现，首先由DMD和一步同步振镜扫描恢复各个视角的子全息图再现像的正确方位，再由ニ步同步振镜扫描实现各个视角的子全息图再现像的重合叠加。本发明的进ー步阐述是:
图1为计算机制各个视角子全息图的数学模型示意图，其中物体或经合成后的再现像在图1的0处，以其为原点建立xyz坐标系，以ニ步同步振镜的中心为原点，以其镜面的法线方向为Z'轴建立X' I’ z'坐标系，其旋转中心为I'轴，以％、U1, U2三个视角为例，其三维数据可由物体对应振镜三个偏转状态的镜像得到，设物体某一点在Xyz坐标系中的坐标为(Xi,yi，Zi)，振镜镜面与DMD的夹角为O2，则该物点在X' V z'坐标系中的坐标可由旋转、平移变换关系得到:
权利要求
1.一种增大计算全息再现视角的方法，首先获取被记录物体的三维数据，接着根据设计的再现视角大小，并匹配再现时DMD和振镜的位置数据，对物体进行旋转、平移、镜像操作，获取各个视角的物体三维数据，再根据DMD的性能參数计算各个视角的子全息图，最后将子全息图按顺序输入DMD并由振镜ニ步同步扫描进行再现，实现各个视角的子全息图再现像的重合叠加，利用视觉残留效应，获得大视角的全息再现像。
2.根据权利要求1所述的ー种增大计算全息再现视角的方法，其特征在于所述的物体各个视角的子全息图均在DMD轴线方向的不同距离处独立计算得到。
3.根据权利要求1所述的ー种增大计算全息再现视角的方法，其特征在于所述的振镜ニ步同步扫描由ー个DMD和两个振镜实现，首先由DMD和一步同步振镜扫描恢复各个视角的子全息图再现像的正确方位，再由ニ步同步振镜扫描实现各个视角的子全息图再现像的重合叠加。
全文摘要
本发明涉及全息显示技术领域，具体涉及一种增大计算全息再现视角的方法，首先获取被记录物体的三维数据，接着根据设计的再现视角大小，并匹配再现时DMD和振镜的位置数据，对物体进行旋转、平移、镜像操作，获取各个视角的物体三维数据，再根据DMD的性能参数计算各个视角的子全息图，最后将子全息图按顺序输入DMD并由振镜二步同步扫描进行再现，实现各个视角的子全息图再现像的重合叠加，利用视觉残留效应，获得大视角的全息再现像。
文档编号G03H1/22GK103116260SQ201310068219
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者许富洋, 李勇 申请人:浙江师范大学