[发明专利]一种全息成像系统和方法

权利要求书

1.一种全息成像系统，其特征在于，包括：场景扫描装置和场景投影装置；

所述场景扫描装置包括图像处理单元、主扫描仪和多个辅助扫描仪；所述图像处理单元连接所述主扫描仪和辅助扫描仪，并控制所述主扫描仪和辅助扫描仪的开启或关闭以及扫描的开始或停止；所述图像处理单元接收所述主扫描仪和辅助扫描仪扫描的图像信息，将所述图像信息处理形成完整的第一3维模型并传输至所述场景投影装置；

所述场景投影装置包括容积体像拆分装置以及多个容积体像投影仪；所述容积体像拆分装置将接收到的第一3维模型拆分为多个第二3维模型并发送至对应的容积体像投影仪，所述多个容积体像投影仪投影显示所述第二3维模型；

每个所述容积体像投影仪包括容积体像投影控制装置、粒子发射装置、光泳陷阱控制装置和粒子上色装置；

所述粒子发射装置用于在光泳陷阱中无粒子时将粒子发射至所述光泳陷阱中；

所述光泳陷阱控制装置用于控制光泳陷阱的位置进而控制粒子的运动轨迹；

所述粒子上色装置用于给光泳陷阱中的粒子上色；

所述容积体像投影控制装置连接和控制所述粒子发射装置、光泳陷阱控制装置和粒子上色装置，并存储所述光泳陷阱的坐标信息；

所述粒子上色装置包括彩色激光发射器和激光反射感应器；

所述激光反射感应器用于判断光泳陷阱中是否有粒子，计算出额定坐标内是否有粒子存在，若额定坐标内没有粒子，则将“补发粒子”信息发送给容积体像投影控制装置。

2.根据权利要求1所述的全息成像系统，其特征在于，所述主扫描仪接收所述图像处理单元的指令，根据指令对场景中的物体进行扫描，并将扫描的图像信息传输给所述图像处理单元。

3.根据权利要求2所述的全息成像系统，其特征在于，所述主扫描仪位于所述场景的中心顶端，包括第一集成电路板和多个3D扫描仪，所述多个3D扫描仪连接到所述第一集成电路板；

所述第一集成电路板接收所述图像处理单元的指令信息以控制所述多个3D扫描仪的开启或关闭以及扫描的开始或停止；

每个3D扫描仪包括第二集成电路板、摄像头、深度扫描仪和红外扫描仪，用于扫描场景内的图像，所述图像包括普通图像、深度图像和红外图像，所述第二集成电路板对所述图像进行处理后形成第一图像信息，并将第一图像信息发送至所述图像处理单元。

4.根据权利要求3所述的全息成像系统，其特征在于，所述第一图像信息包括场景内不同物体的类型、编号、表面外形和坐标，所述坐标以主扫描仪的位置为坐标原点；

所述物体包括人体、非人动态物体、非人静态物体和场景边界。

5.根据权利要求4所述的全息成像系统，其特征在于，所述多个辅助扫描仪位于所述主扫描仪的四周，每个辅助扫描仪包括一个3D扫描仪；

每个3D扫描仪包括第三集成电路板、摄像头、深度扫描仪和红外扫描仪，根据所述图像处理单元分配的对应物体扫描任务以扫描场景内该物体的图像，所述图像包括普通图像、深度图像和红外图像；所述第三集成电路板接收所述图像处理单元的指令以控制所述摄像头、深度扫描仪和红外扫描仪扫描物体的图像，对所述图像进行处理后形成第二图像信息，并将所述第二图像信息发送至所述图像处理单元。

6.根据权利要求5所述的全息成像系统，其特征在于，所述第二图像信息包括物体的编号、表面外形、表面颜色和实时坐标。

7.根据权利要求6所述的全息成像系统，其特征在于，所述图像处理单元接收所述主扫描仪传输的第一图像信息；根据所述第一图像信息中的物体的坐标信息分配对应的辅助扫描仪对相应的物体进行详细扫描，得到所述第二图像信息；所述图像处理单元将所述第二图像信息中的物体的表面外形转换成3维模型、将物体的表面颜色转换成贴图、并附着坐标信息，对具有同样编号的物体的3维模型和贴图进行拼接，形成该物体的完整3维模型。

8.根据权利要求1所述的全息成像系统，其特征在于，所述容积体像拆分装置将接收到的第一3D模型根据所述容积体像投影仪的数量和坐标拆分成对应的多个体积相等的第二3D模型，并发送给对应的容积体像投影仪。