[发明专利]一种全息成像系统和方法

说明书

一种全息成像系统和方法，该成像系统包括场景扫描装置和场景投影装置；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，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；通过场景扫描装置将一场景中的全部物体信息扫描形成全息3维模型，发送给场景投影装置；所述场景投影装置将该3维模型在另一场景的空间中通过容积体像投影显现出来，使得观察者无需佩戴任何视觉设备即能观看成像效果。而且场景中的多个静态和/或动态物体的3D模型都能在远端场景中以容积体像的方式进行显示。

技术领域

本发明涉及虚拟成像技术领域，具体涉及一种全息成像系统和方法。

背景技术

众多科幻影片给人们展示了为数众多的全息投影效果，通过这些科幻电影、电视剧的启发，人类也制造了不同的全息3维影像系统，并真正的用在了生产和生活中。场景的全息扫描和投影能让人们置身于远方的真实环境中，不但在多媒体娱乐上给人带来感官的提升，而且还能被广泛应用在旅游、教育、办公、购物、刑侦等领域。

现有技术能实现扫描一个物体的全息模型，并在一个特定的介质(或显示器)中显示出来，或者是观看者需要穿戴特殊的视觉设备，例如VR、AR眼镜，才能看到物体的全貌。但是至今为止，人类还没有把一个真实地点的全息影像投射到另一个真实空间中，让处于被投影空间的观察者无需穿戴任何设备即能感受到被扫描空间的真实场景。

发明内容

本发明的目的是提供一种全息成像系统和方法，将扫描的场景中的所有物体的全息3维模型，通过投影装置在投影空间中呈现物体的容积体像，使观看者不需要穿戴任何视觉设备，通过肉眼便可直接观看。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种全息成像系统，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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；