[發(fā)明專利]一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810558795.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN108732747A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張兵;顏展
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 像航（上海）科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)及方法，包括控制中心、二面角陣列玻璃和顯示器，控制中心安裝在二面角陣列玻璃的下方，顯示器安裝在二面角陣列玻璃的上方。本發(fā)明能夠去除由于二面角陣列玻璃結(jié)構(gòu)所造成的一次虛像，優(yōu)化觀看者的觀看體驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種成像技術(shù)，具體是一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)主要存在的問題在于，由于產(chǎn)品核心技術(shù)二面角陣列玻璃的結(jié)構(gòu)，會(huì)在視場(chǎng)角內(nèi)產(chǎn)生左右兩個(gè)一次虛像干擾二次無介質(zhì)空中實(shí)像。現(xiàn)發(fā)明成像系統(tǒng)產(chǎn)品內(nèi)部顯示器結(jié)構(gòu)，在屏幕光源處控制每一個(gè)像素點(diǎn)的光源特性(其中每個(gè)光源點(diǎn)需要控制的參數(shù)都不一樣)，以去除一次虛像對(duì)于二次實(shí)像的干擾，形成新一代無介質(zhì)空中成像成像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)，包括控制中心、二面角陣列玻璃和顯示器，控制中心安裝在二面角陣列玻璃的下方，顯示器安裝在二面角陣列玻璃的上方。

一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像方法，其特征在于，包含以下步驟：

A、通過二次反射將鏡面一側(cè)的3維實(shí)物，鏡像反轉(zhuǎn)的成像于鏡面另一側(cè)對(duì)稱位置；

B、通過算法函數(shù)，控制屏幕相應(yīng)的像素點(diǎn)發(fā)光角度與其光線切割的區(qū)域受限，以使像素點(diǎn)光線無法入射至相應(yīng)一次虛像反射區(qū)域。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二代無一次成像空中無介質(zhì)成像成像系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟B中的算法具體如下：

(1)直線OM'的方程為

(2)令z＝0，得N點(diǎn)坐標(biāo)

(3)得到向量

(4)顯示器S上大部分像素點(diǎn)以向量為方向向量，發(fā)射圓錐半角度的圓錐光束，經(jīng)過二面角陣列玻璃可以完全成像于像面處，這些點(diǎn)有一個(gè)共同特性，即當(dāng)不滿足上式的像素點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，使用以下算法：設(shè)M點(diǎn)對(duì)應(yīng)O點(diǎn)相應(yīng)的一次成像虛像點(diǎn)P(X,Y,r)；

(5)設(shè)第一平面鏡(在G₁處反射光線的平面鏡)方程M到平面鏡距離平面鏡法向量過M點(diǎn)且垂直于平面鏡的直線為解方程組得兩組解代入②式得d_A＞d_B，舍去A點(diǎn)，則M點(diǎn)關(guān)于第一平面鏡的對(duì)稱虛像點(diǎn)

(6)設(shè)第二平面鏡(在G₂處反射光線的平面鏡)方程M到平面鏡距離平面鏡法向量過M點(diǎn)且垂直于平面鏡的直線為解方程組得兩組解代入③式得d_A＜d_B，舍去B點(diǎn)，則M點(diǎn)關(guān)于第一平面鏡的對(duì)稱虛像點(diǎn)

(7)確定參數(shù)m：對(duì)于第一平面鏡直線OP₁的方程為直線OP₁與第一平面鏡的交點(diǎn)位于XY平面內(nèi)，設(shè)為G₁點(diǎn)，則令z＝0，有代入第一平面鏡方程即得同理可確定n與G₂；

(8)至此，可得向量

(9)令令

(10)顯示器S上的所有像素點(diǎn)逐一進(jìn)行上述運(yùn)算以確定角度，人眼觀看位置即O點(diǎn)坐標(biāo)與顯示器S的定義域由實(shí)際測(cè)量為準(zhǔn)。最終得到的圓錐半角度θ是為一個(gè)范圍，取最大值即可。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：控制屏幕相應(yīng)的像素點(diǎn)發(fā)光角度的方法如下：光源以圓錐半角度θ發(fā)散，通過控制圓錐半角度調(diào)節(jié)器的長(zhǎng)短來控制θ的大小；角度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)像素點(diǎn)整個(gè)的發(fā)光方向。