[发明专利]基于眼镜追踪的全息显示装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及全息显示领域，特别是涉及一种基于眼镜追踪的全息显示装置、系统及方法。

背景技术

现实世界上是三维立体世界，它为人的双眼提供了两幅具有位差的图像，映入双眼后即形成视觉所需要的视差，然后经视神经中枢的融合反应，以及视觉上心理反应便产生了三维立体感觉。

具体的，人们能够清晰的看见一个物体，一般需要定位出实际看到的物体的远近关系以及能够清晰的获取物体在视网膜上成的像这两个过程。这两种过程一般分别称之为眼球辐辏和眼球调节。眼球调节是指眼球通过改变聚焦来获得物体清晰的像的过程。眼球辐辏是指物体在视网膜上正位于双眼黄斑中心凹部位成像的过程，即双眼定位物体前后位置或景深的过程，即获得立体显示的感觉。

然而由于目前三维显示技术的局限性，观看者并不是在所有的位置都能欣赏到立体显示图像，现有技术中虽然存在通过人眼进行追踪的技术方法，如模板匹配法，边缘提取法、灰度分布法等，但是这些三维显示装置的结构都较为复杂，对像素精度要求也高，并且只能在光线较好的情况下才能实现对人眼的追踪，严重影响观看者的正常使用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于眼镜追踪的全息显示装置、系统及方法，能够使观看者在欣赏立体显示图像时不受光线和观看位置的限制。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于眼镜追踪的全息显示装置，包括显示屏，摄像头以及图像处理单元、全息场景生成单元以及电子光栅，所述图像处理单元分别与所述摄像头以及所述全息场景生成单元以及电子光栅电连接，

所述摄像头用于获取观看者所佩戴的快门眼镜的位置信息，其中，所述快门眼镜包括左右镜片以及镜框，所述镜框涂覆有反光材料或荧光材料；

所述图像处理单元用于根据所述快门眼镜的位置信息生成控制所述全息场景生成单元生成左右眼视道对应的全息场景的第一信号和控制电子光栅工作角度的第二信号；

所述全息场景生成单元用于接收所述第一信号，并根据所述第一信号生成对应的左右视道全息场景，并将所述左右视道全息场景发送至所述显示屏进行显示；

所述电子光栅用于接收所述第二信号，并根据所述第二信号对工作角度进行调整。

所述图像处理单元根据所述摄像头获取的所述快门眼镜的图像确定所述快门眼镜图像的中心点的第一位置信息。

其中，所述图像处理单元具体用于：

获取所述显示屏的中心点的第二位置信息以及所述第一位置信息，根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述快门眼镜的中心点与所述显示屏的中心点的连线与所述显示屏的第一夹角以及所述连线与其在所述显示屏上投影的第二夹角；

所述全息场景生成单元用于根据所述第一夹角以及第二夹角生成对应的左右视道全息场景。

其中，所述电子光栅用于根据所述第一夹角对工作角度进行调整。

其中，所述电子光栅包括：第一玻璃板、第二玻璃板、液晶层，所述第一玻璃板的第一表面设置有第一偏光板，所述第一玻璃板背向第一偏光板的第二表面设置有第一电极层，第二玻璃板的第一表面设置有第二偏光板，第一偏光板和第二偏光板的偏光方向垂直，且第二玻璃板背向第二偏光板的第二表面设置有第二电极层，所述第二电极层包括多个间隔排列的电极，所述液晶层夹设于所述第一电极层与所述第二电极层之间，所述第一电极层与所述第二电极层用于产生电场，以使液晶分子根据所述第一夹角发生偏转，使得光栅的明暗条纹位置根据所述快门眼镜的位置信息做适应性的改变。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于眼镜追踪的全息显示系统，包括快门眼镜以及全息显示装置，所述快门眼镜包括左右镜片以及镜框，所述镜框涂覆有反光材料或荧光材料；其中，所述左右镜片交替的开启和关闭，接收所述全息显示装置的显示图像光线；

所述全息显示装置为上述权利要求中任一项所述的全息显示装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于眼镜追踪的全息显示方法，包括：

全息显示装置获取观看者所佩戴的快门眼镜的位置信息，其中，所述快门眼镜包括左右镜片以及镜框，所述镜框涂覆有反光材料或荧光材料；

根据所述快门眼镜的位置信息生成控制全息场景生成单元生成左右眼视道对应的全息场景的第一信号和控制电子光栅工作角度的第二信号，根据所述第一信号生成对应的左右视道全息场景，并在显示屏上进行显示；