[发明专利]一种基于全息技术的增强现实实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于全息技术的增强现实实现方法

背景技术

增强现实是借助光电显示技术、交互技术、多种传感器技术和计算机图形与多媒体技术将计算机生成的虚拟环境与用户周围的现实环境融为一体，使用户从感官效果上确信虚拟环境是其周围真实环境的组成部分。增强现实技术的难点在于能够将虚拟环境与真实环境融为一体的显示设备。

全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成像过程：全息图在相干激光照射下，再现出物光的全部信息，具有真实的视觉效应。全息影像是真正的三维影像，能很好地跟周围真实环境融合。

计算全息是建立在数字计算与现代光学的基础上的。传统的全息术是用光学的办法，用干涉记录的方法制作全息图。计算全息是用计算机编码制作全息图，它可以全面的记录光波的振幅与相位，且噪声低,重复性高，可记录任何甚至不存在的物体的全息图，比光学全息图具有明显的优势。根据计算全息和大视角的要求，需制作多视点的计算全息图(相对最低64视点的自由视点显示技术，28视点已能满足全息图大视角要求)。多视点拍摄存在多视点间同步摄像，图像重构质量，多视点压缩码率等问题。而且因为计算全息存在大量的复数操作，目前还不能达到实时显示的目的。这样将全息技术分成两个阶段-全息图双镜头拍摄存储和全息图再现，是种现实的选择。计算全息可作为计算机生成虚拟环境的一种实现方式。

光折变聚合物材料具有高衍射效率和记录灵敏度，寿命长，可抗光和电损伤，成本低，可做成大面积的器件，反复使用，存储的图像可保存，也可在数秒内擦除和刷新，满足全息三维显示的要求。全息图采用纳秒脉冲激光源，一个能量200mJ的6ns单脉冲记录一个全息像素(hogel)。

通过双镜头立体摄像机，产生左右两个视点视频；利用深度图进行虚拟视点生成，通过视点插值生成28视点视频；28视点视频处理成hogel数据并存储；脉冲全息记录装置根据数据流连续写入全息图，将使用下一个hogel更新图像信息；全息图用彩色LED发出的光以布拉格角度入射读出，采用透射全息的光路，使得全息图写入过程中，观者就能看到虚拟环境和周围环境融合的结果。

发明内容

1.一种基于全息技术的增强现实实现方法，其具体步骤如下：

1)通过双镜头立体摄像机，产生左右两个视点视频；

2)利用深度图进行虚拟视点生成，通过视点插值生成28视点视频；

3)将28视点视频处理成hogel数据并存储；

4)脉冲全息记录装置根据数据流连续写入全息图，将使用下一个hogel更新图像信息；

5)全息图用彩色LED发出的光以布拉格角度入射读出，采用透射全息的光路，使得全息图写入过程中，观者就能看到虚拟环境和周围环境融合的结果。

附图说明

图1是基于全息技术的增强现实实现方法的流程图。

具体实施方式

这种基于全息技术的增强现实实现方法，包括如下步骤：

1)通过双镜头立体摄像机，产生左右两个视点视频；

2)利用深度图进行虚拟视点生成，通过视点插值生成28视点视频；

3)将28视点视频处理成hogel数据并存储；

4)脉冲全息记录装置根据数据流连续写入全息图，将使用下一个hogel更新图像信息；

5)全息图用彩色LED发出的光以布拉格角度入射读出，采用透射全息的光路，使得全息图写入过程中，观者就能看到虚拟环境和周围环境融合的结果。