[發(fā)明專利]三維成像系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010626761.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112180619B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健儒;郭信宏;柳喻翔;陳冠廷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G02B30/56
• 分類號(hào): G02B30/56
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 李芳華

1.一種三維成像系統(tǒng)，包括：

懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器，產(chǎn)生懸浮力場(chǎng)，使多個(gè)散射粒子懸浮并分布于投影平面，所述散射粒子對(duì)入射光進(jìn)行散射，其中所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器包括配置于散射粒子的相對(duì)兩側(cè)的揚(yáng)聲器陣列、永久磁鐵或電磁鐵；

投影模塊，投射影像于所述投影平面；以及

控制器，耦接所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器及所述投影模塊，經(jīng)配置以：

控制所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器改變所述懸浮力場(chǎng)，使所述散射粒子所分布的所述投影平面在顯示空間中移動(dòng)，其中包括依據(jù)所述顯示空間的大小，調(diào)整所述揚(yáng)聲器陣列中的各個(gè)揚(yáng)聲器、所述永久磁鐵或所述電磁鐵的參數(shù)，以在所述顯示空間中產(chǎn)生用以控制所述散射粒子分布的所述投影平面的懸浮力場(chǎng)平面，且在所述顯示空間的外圍產(chǎn)生屏障，以限制所述散射粒子于所述顯示空間內(nèi)移動(dòng)；

從由三維立體影像切分出的多張切平面影像中獲取符合所述投影平面的位置的切平面影像；以及

控制所述投影模塊投影所獲取的所述切平面影像至所述投影平面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，還包括：

反射裝置，相對(duì)于所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器而配置，反射所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器所產(chǎn)生的所述懸浮力場(chǎng)，使得所述散射粒子懸浮并分布于所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器與所述反射裝置之間的所述投影平面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其中所述散射粒子包括極性相同或不同的有機(jī)材料粒子、無(wú)機(jī)材料粒子、水分子、磁性粒子、帶電粒子、塑料粒子及高分子材料粒子其中之一或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其中所述散射粒子具有相同極性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其中所述投影模塊包括配置于所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器的周圍、中心或所述散射粒子相對(duì)于所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器所在一側(cè)的另一側(cè)的至少一投影裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維成像系統(tǒng)，其中所述至少一投影裝置包括將至少一顏色的所述影像投射至所述投影平面或分別投射至所述投影平面的多個(gè)固定區(qū)間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其中所述控制器還依據(jù)所述揚(yáng)聲器陣列中的各個(gè)所述揚(yáng)聲器的特征、所述散射粒子的大小及材質(zhì)以及所述顯示空間的大小、形狀、空氣阻力匯總的至少一者進(jìn)行建模，以模擬對(duì)所述揚(yáng)聲器給定不同的所述參數(shù)下所產(chǎn)生的聲場(chǎng)的聲壓分布，而用以作為控制所述聲場(chǎng)以移動(dòng)所述散射粒子的依據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，還包括：

屏障產(chǎn)生器，在所述顯示空間的周圍產(chǎn)生屏障，以限制所述散射粒子于所述顯示空間內(nèi)移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，還包括：

粒子產(chǎn)生器，產(chǎn)生所述散射粒子并噴射所述散射粒子至所述顯示空間。

10.一種三維成像方法，適用于包括懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器、投影模塊及控制器的三維成像系統(tǒng)，其中所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器配置于多個(gè)散射粒子的相對(duì)兩側(cè)的揚(yáng)聲器陣列、永久磁鐵或電磁鐵，所述方法包括下列步驟：

控制所述懸浮力場(chǎng)產(chǎn)生器產(chǎn)生懸浮力場(chǎng)，使所述散射粒子懸浮并分布于投影平面，經(jīng)由改變所述懸浮力場(chǎng)，使所述散射粒子所分布的所述投影平面在顯示空間中移動(dòng)，其中包括依據(jù)所述顯示空間的大小，調(diào)整所述揚(yáng)聲器陣列中的各個(gè)揚(yáng)聲器、所述永久磁鐵或所述電磁鐵的參數(shù)，以在所述顯示空間中產(chǎn)生用以控制所述散射粒子分布的所述投影平面的懸浮力場(chǎng)平面，且在所述顯示空間的外圍產(chǎn)生屏障，以限制所述散射粒子于所述顯示空間內(nèi)移動(dòng)；

從由三維立體影像切分出的多張切平面影像中獲取符合所述投影平面的位置的切平面影像；以及

控制所述投影模塊投影所獲取的所述切平面影像至所述投影平面。