本发明涉及光电显示技术领域，尤其是涉及用于隧道中的立体显示系统，更具体地说涉及一种棱镜隧道车辆立体显示系统。
背景技术：
随着地铁和其他隧道车辆系统的发展，人们选择更加方便快捷的方式出行，98.7%的受众在提示后表示在乘坐地铁的过程中看到过地铁隧道广告，全国200余组资源可实现每个城市主要换乘区域及主流消费圈的全面覆盖。因此，在封闭空间中，乘客在高速移动的地铁上看到一系列连续的高清彩色动画，可以带来震撼的视觉感受。
而现有的隧道显示系统主要采用两种技术，一种是静态led显示屏，需要在200到800米的隧道壁上连续安装400到800个，通过限制安装在隧道壁上的每幅单张画面的可视角度，在列车高速运动的时候，使安装在隧道壁上的画面在与乘客相对固定的位置上逐一快速闪过，从而使乘客感受到动画效果。制作这种广告需要在设计的过程中采取先录像或者拍摄好广告内容，然后通过相关的软件分解成固定帧频的连贯性图像，并将这些图像拼接成连续画面，再通过控制中心将广告图片按顺序投放在led显示屏上。为了画面稳定，通常需要先实际测算下地铁列车的站间运行速度，只有在速度稳定的区域（一般为基本匀速行驶的区域），比如两站中间段投放才不会有快进或拖尾的问题。
另一种为led阵列光柱，在隧道内壁上安装一条条垂直的led阵列光柱，每个光柱高度近1米，上面分布着近600个led作为一列像素，两个发光器之间间隔约1.2米。当列车静止时，只能看到每根光柱上各种颜色的光点，当列车快速运动起来的时候，利用“视觉暂留”的原理可以形成动态的画面。利用同步感应器来实时感应列车的行驶速度，列车通过时，同步感应器相应驱动led阵列光柱的发光频率。列车速度越慢，发光的频率就越高，列车速度越快，则发光频率越低。就这样通过频闪微有区别的画面，彩色活动广告画面就呈现在乘客面前了。
另外，现在出现了一种用于地铁隧道的自由立体显示系统，如国家知识产权局于2014年4月23日，公开了一件公开号为cn102213836b，名称为“一种用于地铁隧道的自由立体显示系统”的发明专利，其显示系统的led光柱由多列led和狭缝光栅组成，二者配合能够使旅客在不用戴眼镜的情况下看到立体图像。当一个狭缝光栅置于led光柱前，使得头部移动时，每只眼睛透过狭缝只能看到一列led，双眼看到相邻列led。狭缝光栅的放置可以使得一列led照亮区域的宽度刚好等于观察者双眼间距离。当列车行驶经过led光柱时，光柱上每个led将在旅客视野里形成一条扫描线。假定旅客视野里只有一个光柱，则一个led光柱可以完成一帧图像的扫描过程。当led按照一定的像素阵列闪动发光，并且扫描帧率足够高时，旅客就可以看到清晰稳定的静态图像或是动画序列。
现有技术，传统的led屏幕，想在行驶的地铁车窗外呈现30秒的广告，需要的屏幕，长达一公里。不仅成本异常高昂，而且会消耗更多电能。为了画面稳定，只能选择地铁大致匀速行驶的部段，比如两站地之间。而led光柱，虽然成本较低，但是在车速不匹配的时候画面会压缩或者拉宽。
对于目前唯一的一篇立体隧道显示系统（cn201110118688），它也有几个关键的问题。第一，因为它采用狭缝光栅的方式，为了保证左右眼只能看到独立的画面，瞳距的宽度要求光栅宽度严格控制在一个较窄的固定值上，led像素发出散射光，狭缝与像素点会有一定距离，只有部分的光能够通过狭缝，这种设计对于光的利用率较低。若要看清明亮的立体图像，需要增大led像素输出的光通量，这会增加能耗，减少系统的使用寿命。第二，因为狭缝不是一个定向的光学系统，这就导致不同波长的光线经过特定的狭缝会发生色散，这些光在混合时因不同程度的色散导致色偏。这种色偏很大程度上降低了立体显示质量，使得乘客看到的画面边缘模糊，偏色。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种棱镜隧道车辆立体显示系统，本发明的目的在于相比现有技术中立体显示系统降低能耗，延长使用寿命，解决了狭缝对光的利用率低，显示质量差等问题。从工艺角度上来说，现有方案采用光栅方案，需要很高的制造控制精度。加工完成透光面积有限，隧道中的灰尘对其透光影响很大。本发明的棱镜隧道车辆立体显示系统，光线透过率大幅提高，对亮度损失减小，采用柱状棱镜，图像边界清晰，提高了立体图像的显示质量。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：
棱镜隧道车辆立体显示系统，其特征在于：包括等间距竖直排列在隧道墙壁上的多组led灯组，相邻两组led灯组之间的间距为
在t时刻，由该组视图的某一段led灯组段显示image(k,t)，即在t时刻，
所述柱状棱镜由支撑架支撑安装在隧道墙壁与车辆之间，正对于led灯组中间，平行与墙壁上的led灯组，光线经过柱状棱镜投射到观察者双眼，保持双眼同时看到至少两幅单独的视图，图像在大脑合成立体的效果。
所述及时车速是通过车速同步感应器测得的。
所述车辆的及时车速
所述每组led灯组分为8段led灯组段。
所述相邻两组led灯组之间的间距
与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：
1、本发明隧道车辆的自由立体显示系统弃用了现有的光栅方案，采用了柱状棱镜方案，这是一种定向光学系统，对比光栅方案，使用柱状棱镜方案，光线透过率大幅提高，光利用率提高。棱镜使光定向，减少光的传导损失。另外棱镜方案，不会像光栅狭缝中不同波长的光因色散导致色偏，使用柱状棱镜，图像边界清晰，从而提高了立体图像的显示质量。
2、本发明的棱镜隧道车辆立体显示系统对比光栅方案，在工艺上实现较为容易，光栅制作需要很高的精度控制，对制作光栅的工艺要求高。光栅加工完成后透光面积有限，隧道中的灰尘对其透光率影响很大。
3、本发明的棱镜隧道车辆立体显示系统，采用柱状棱镜替换现有技术中的狭缝光栅的方式，柱状棱镜光线透过率大幅提高，光利用率高，同时本发明的每组led灯组分为n段，目前裸眼3d技术已经非常成熟，而裸眼3d目前所存在的问题不仅仅在分辨率和刷新率方面，主要是难以保证反射到左右眼的图像一定是实现匹配好的，裸眼3d对观看者的距离、方位、角度有着较为严格的要求，而本发明采用柱状棱镜以及将每组led灯组分为n段，当车辆经过时，该组led灯组显示第image(k,t)=[v*t/(
附图说明
图1为本发明立体显示系统结构示意图；
图2为本发明立体显示系统的位置示意图；
附图标记：1、led,2、柱状棱镜，3、挡光板，4、投射区域，5、观察者。
具体实施方式
实施例1
作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：
棱镜隧道车辆立体显示系统，其特征在于：包括等间距竖直排列在隧道墙壁上的多组led灯组，相邻两组led灯组之间的间距为
在t时刻，由该组视图的某一段led灯组段显示image(k,t)，即在t时刻，
实施例2
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：
本实施例为一种用于隧道车辆的自由立体显示系统,该系统由等距竖直排列在隧道墙壁上的led灯组和柱状棱镜组成；当列车运行即时速度变化时，旅客在不用戴眼镜的情况下通过柱状棱镜就可以看到立体图像。每组led由多列led和对应的柱状棱镜构成，每组led被平均分成8段，每一列led显示来自不同视图的像素，每个像素点自身就可以发出三原色的色彩，以不同比例混合发光。当一个柱状棱镜置于led灯组前，使得头部移动时，每只眼睛透过棱镜只能看到一段led，双眼看到相邻列led。观察者眼前的数字代表一段led透过棱镜的投射的区域。这里假定观察者在地铁内只能小幅度移动，前后不超过3米，那么按如此长焦光学系统设计的立体光学系统保证了柱状棱镜的放置可以使得一段led照亮区域刚好等于观察者双眼间距离。列车高速移动时，等距排列的led灯列由于“视觉暂留效应”会残留在大脑视觉中，图像数字1-8根据列车即时车速按照说明书阐述按一定频率循环变换，使得光线经过棱镜后保持在左右眼的图像始终不变。在观察者眼里led投影区域形成一条扫描线；当led按照上述规律与车速匹配的频率闪动发光，人眼在20帧时就可以看到清晰流畅动画序列，若以40千米/小时开启立体视觉系统，此时帧率已经大于20帧，更高的车速，匹配更高的帧率，更加连贯。
实施例3
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：
棱镜隧道车辆立体显示系统，其特征在于：包括相距f米的竖直排列在隧道墙壁上的多组led灯组，一组灯组分成8段，容纳4幅1280*720的图片信息（左右眼看到的相同，所以是4幅），序号1-8，宽大约f3米,，每一组灯由多列长度u毫米间距相等led构成，每组灯组正中间前方相距f1米放置柱状棱镜，棱镜到人眼的垂直距离是f2米。因为人眼的视觉暂留时间t是0.05秒，瞳距f4平均等于70毫米，众多隧道车辆，这里以地铁为例进行推导，地铁行驶车速v取一般值70千米/小时，间隔f=v*t=0.97米，其他隧道车辆平均车速更快，实际上f一般取值1米到5米范围内，若f越小，led等变化时间越小，因为led灯的亮灭不具有余辉效应，那么画面帧率更高，看起来也更加连贯顺畅。
每组灯多列led和柱状棱镜构成投射区，每一列led自身作为一个像素点就能发出三原色的光，不同比例混合发出各色的光，显示来自不同视图的像素；
当一个柱状棱镜置于一组led前，按上述参数放置，观看者头部任意移动时，左右眼睛透过棱镜必须只能看到一段led投射的光线，因为不同段在投射区间隔就是瞳距，双眼看到相邻段led；
柱状棱镜的放置可以使得一段led照亮区域刚好等于观察者双眼间的距离，因为地铁内的活动范围很小前后约2-3米的距离，而按照上述参数设计的立体光学系统属于长焦系统，在车内任意位置，都能保证左右眼看到不同段的led投影区域；
列车高速移动时，等距排列的一列列led光由于“视觉暂留效应”残留在观察者大脑视觉中，每段led灯构成的图像序号数字1-8根据列车即时车速按一定频率交替变换，其中即使车速是由车速同步感应器测得的。图像变换频率根据即时车速动态调整，车速v*t是t时刻行驶的距离，若一共提供k幅图像循环变化，那么地铁此刻位置所对应的图像应当显示第image（k,t）=[v*t/(f4)]modk+1幅图，这里[]符号是舍去小数取整之意，mod是取余数。除了知道t时刻应当显示哪一幅图像外，还要求出t时刻由灯组哪一段led来显示image(k,t)，那么t时刻ledt的j段将显示image(k,t)图像，其中j=[v*t/（f3/8）]mod8+1，既是沿着地铁前进方向，每组led分割成8段序号1-8，若第i帧显示12345678，则i+1帧显示23456781，i+2帧显示34567812,…..按如此规律变换，使得光线经过柱状棱镜后保持在观察者左右眼的图像始终不变，也就是说图片切换频率是v1=[v/(f4)]，灯组每一段切换频率是v2=[v/(f3/8)]，两种频率在f3，f4固定下只与同步感应器测得的隧道车辆的车速正相关，当车速40千米/小时，可以开启立体显示系统,若车速达到更快，画面更加流畅。
在观察者眼里led投影区域形成一条扫描线；当led按照上述规律与车速匹配的频率闪动发光，人眼在20帧时就可以看到清晰流畅动画序列，若以40千米/小时开启立体视觉系统，此时帧率已经大于20帧，更高的车速，匹配更高的帧率，更加连贯。
柱状棱镜由支架支撑被安装在地铁于墙壁之间，正对于灯组中间，平行于墙壁上led，光线经过柱状棱镜透射到观察者双眼，保持双眼同时看到单独的两幅图，图像在大脑合成立体的效果。