動態(tài)立體與全息顯示器本申請要求2012年10月23日遞交的申請?zhí)枮?01220572083.8、發(fā)明名稱為“動態(tài)立體與全息顯示器”的中國專利申請的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。技術領域本發(fā)明涉及顯示器技術領域，尤其涉及動態(tài)立體與全息顯示器。

背景技術：
目前傳統(tǒng)的3D影像在熒幕上有兩組圖像(來源于在拍攝時的互成角度的兩臺攝影機)，觀眾必須戴上偏光鏡才能消除重影(讓一只眼只接受一組圖像)，形成視差(parallax)，產(chǎn)生立體感。利用自動立體顯示(AutoSterocopic)技術，即所謂的“真3D技術”，就不用戴上眼鏡來觀看立體影像。這種技術利用所謂的“視差柵欄”，使兩只眼睛分別接受不同的圖像，來形成立體效果。然而現(xiàn)有技術中無論哪種方式都不能顯示真正的全息圖像。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明實施例提供一種動態(tài)立體與全息顯示器，用以顯示動態(tài)立體與全息圖像，直接反映物體真實的不同側(cè)面，該動態(tài)立體與全息顯示器包括：圖像采集點陣、編碼器、顯示面板和阻光矩陣；所述圖像采集點陣中每一采集點采集一幅圖像；所述編碼器，用于將所述圖像采集點陣中各采集點采集的圖像提供給所述顯示面板進行顯示，其中將每一采集點采集的圖像提供給所述顯示面板的對應區(qū)塊分別進行顯示；所述顯示面板，用于在各區(qū)塊顯示相應的圖像；所述阻光矩陣，設于所述顯示面板之前，用于在所述編碼器的控制下，限制所述顯示面板上指定區(qū)塊發(fā)出的光線射出；所述阻光矩陣是有阻光態(tài)與透光狀兩種狀態(tài)的點陣面板；所述阻光矩陣上的像素點對應于所述顯示面板上的各區(qū)塊進行排列；所述阻光矩陣上的像素點為阻光態(tài)時，阻擋所述顯示面板上相應區(qū)塊的光線射出；所述阻光矩陣上的像素點為透光態(tài)時，容許所述顯示面板上相應區(qū)塊的光線射出。一個實施例中，所述阻光矩陣上的像素點依次從阻光態(tài)變化為透光態(tài)完成的時間在視覺留影時間以內(nèi)。一個實施例中，所述顯示面板與所述阻光矩陣之間的距離根據(jù)成像角度、采集的圖像分辨率、所述顯示面板的屏幕刷新頻率和分辨率確定。一個實施例中，所述顯示面板上各區(qū)塊水平和/或垂直陣列排列。一個實施例中，所述圖像采集點陣包括虛擬渲染中的采集點，或?qū)嶋H環(huán)境中的采集點。一個實施例中，所述圖像采集點陣中的采集點的排列方式為如下方式之一：只在水平方向上排列；只在垂直方向上排列；同時在水平和垂直兩個方向上排列；以球形方式排列；以曲線方式排列。一個實施例中，所述圖像采集點陣還用于通過插值運算的方式彌補缺省圖像，或通過構(gòu)建虛擬3D模型并以圖像渲染的方式給每一采集點附以圖像。一個實施例中，所述的動態(tài)立體與全息顯示器還包括：圖像采集與壓縮器，用于將所述圖像采集點陣中各采集點采集的圖像進行圖像壓縮處理后，提供給所述編碼器。本發(fā)明實施例中的動態(tài)立體與全息顯示器可以顯示動態(tài)立體與全息圖像，直接反映物體真實的不同側(cè)面，其結(jié)構(gòu)簡單合理，且性能良好、操作方便、經(jīng)濟實用。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：圖1為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中觀察角度變化時觀看的圖像變化示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像采集的原理圖；圖4為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像顯示的原理圖；圖5為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器單方向圖像采集的原理圖；圖6為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像顯示的原理圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。為了顯示動態(tài)立體與全息圖像，直接反映物體真實的不同側(cè)面，本發(fā)明實施例提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，且性能良好、操作方便、經(jīng)濟實用的動態(tài)立體與全息顯示器。圖1為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器可以包括：圖像采集點陣101、編碼器102、顯示面板103和阻光矩陣104；圖像采集點陣101中每一采集點采集一幅圖像；編碼器102，用于將圖像采集點陣101中各采集點采集的圖像提供給顯示面板103進行顯示，其中將每一采集點采集的圖像提供給顯示面板103的對應區(qū)塊分別進行顯示；顯示面板103，用于在各區(qū)塊顯示相應的圖像；阻光矩陣104，設于顯示面板103之前，用于在編碼器102的控制下，限制顯示面板103上指定區(qū)塊發(fā)出的光線射出。再如圖1所示，在具體實施時，本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器還可以包括：圖像采集與壓縮器105，用于將圖像采集點陣101中各采集點采集的圖像進行圖像壓縮處理后，提供給編碼器102。此外，圖1中還示出了圖像源106(比如景物)和數(shù)據(jù)傳輸線纜106，其中數(shù)據(jù)傳輸線纜106連接圖像采集點陣101和圖像采集與壓縮器105，連接圖像采集與壓縮器105和編碼器102，連接編碼器102與顯示面板103，連接編碼器102和阻光矩陣104。具體實施時，顯示面板上可以分區(qū)塊，各區(qū)塊可以同時在水平方向和垂直方向上陣列排列，也可以單獨在水平方向上陣列排列，也可以單獨在垂直方向上陣列排列。在圖像采集點陣中每一采集點采集一幅圖像后，編碼器將圖像采集點陣中各采集點采集的圖像提供給顯示面板進行顯示，其中將每一采集點采集的圖像提供給顯示面板的對應區(qū)塊分別進行顯示。顯示面板在各區(qū)塊顯示相應的圖像。具體實施時，通過顯示面板與阻光矩陣的配合，可以實現(xiàn)對特定角度光線色彩特性的控制。阻光矩陣可以是有阻光態(tài)與透光狀兩種狀態(tài)的點陣面板；阻光矩陣上的像素點可以對應于顯示面板上的各區(qū)塊進行排列；在阻光矩陣上的像素點為阻光態(tài)時，阻擋顯示面板上相應區(qū)塊的光線射出；在阻光矩陣上的像素點為透光態(tài)時，容許顯示面板上相應區(qū)塊的光線射出。具體實施時，顯示面板所顯示圖像被阻光矩陣阻擋，在阻光矩陣上像素點由阻光態(tài)變化透光態(tài)時，觀察者在可視角度范圍之內(nèi)，透過該透光態(tài)的像素點可以看到顯示面板上對應區(qū)塊顯示的圖像，實施時如果觀察角度變化，通過阻光矩陣上透光態(tài)的像素點看到的顯示面板上對應區(qū)塊也會發(fā)生變化。圖2為本發(fā)明實施例中觀察角度變化時觀看的圖像變化示意圖。如圖2所示，假設在時刻1觀察者處于觀察點1的位置，此時，透過阻光矩陣上透光態(tài)的像素點1、2，可看到顯示面板上區(qū)塊1、2所顯示的圖像；若在時刻2處于觀察點2的位置，此時，透過阻光矩陣上透光態(tài)的像素點1、2，可看到顯示面板上區(qū)塊3、4所顯示的圖像。由此可見，本發(fā)明實施例的動態(tài)立體與全息顯示器，可以在可視范圍以內(nèi)，通過阻光矩陣上的每一個像素點控制顯示面板在不同角度射出的光線。具體實施時，阻光矩陣上的逐個像素點重復從阻光態(tài)變化為透光態(tài)的過程，并且阻光矩陣上的像素點依次從阻光態(tài)變化為透光態(tài)完成的時間在視覺留影時間以內(nèi)時，可還原出較佳的動態(tài)立體與全息圖像。實施時，在編碼器的控制下阻光矩陣的特定像素點變?yōu)橥腹鈶B(tài)容許光線穿過，此時可觀察到顯示面板顯示特定圖像，顯示面板上的區(qū)塊與阻光矩陣上相應的透光態(tài)像素點可以確定該方向光線的強度與色彩特性，顯示面板每一個區(qū)塊都可以與阻光矩陣上透光態(tài)的像素點對應一個角度，阻光矩陣上的像素點依次變化為透光態(tài)完成的時間在視覺留影時間之內(nèi)，即完成一個全息畫面的頻率至少是視覺留影所需幀數(shù)，這樣即可形成較為流暢的動態(tài)立體與全息圖像。具體實施時，對顯示面板而言，雖然描述為面板但并不意味著暗示其形狀被局限于方形，事實上其形狀可以是任意需要形狀，包括圓形、多邊形、不規(guī)則形狀與曲線外形等，同樣的，阻光矩陣也可以實現(xiàn)為不同形狀。顯示面板與阻光矩陣一般平行放置，此處雖然被描述為平行放置，但并不意味著其對應位置關系為直線平行，也可以是曲線平行以及折線平行，所謂平行是表示兩者總體的基本位置關系，不能被嚴格理解為絕對的平行。顯示面板與阻光矩陣之間有一定的距離，該距離可以根據(jù)成像角度、采集的圖像分辨率、顯示面板的屏幕刷新頻率和分辨率等因素確定。實施時也可以在阻光矩陣前面或后面放置其他光學元件，以改善顯示質(zhì)量與者顯示特性。實施時，顯示面板上的一區(qū)塊可以是一像素，顯示面板與阻光矩陣可以具有1280×1024像素的分辨率，也可以使用其他分辨率，像素可以是幾微米直徑，像素的大小可以是統(tǒng)一的，這取決于具體實施過程中的工藝，當像素點被描述為具有直徑，這并不意味著暗示一個像素點被限制是圓形或接近圓形的形狀，該像素點可以是任何形狀例如圓形、橢圓形、矩形、正方形和近方形。具體實施時，圖像采集點陣采集多幅圖像，圖像采集與壓縮器對圖像進行壓縮處理，獲得動態(tài)立體與全息圖像數(shù)據(jù)。圖像采集點陣中每一采集點采集一幅圖像，例如，景物通過圖像采集點陣采集到與每一個采集點對應的一幅圖像，這些圖像通過數(shù)據(jù)傳輸線纜傳輸?shù)綀D像采集與壓縮器，然后通過數(shù)據(jù)傳輸線纜傳輸?shù)骄幋a器。圖像采集點陣通過在空間或者虛擬空間布置圖像采集點，獲得圖像。具體實施時，圖像采集點陣可以包括虛擬渲染中的采集點，也可以包括實際環(huán)境中的采集點。圖像采集點陣中采集點的排列方式可以有多種，例如可以只在水平方向上排列，或者可以只在垂直方向上排列，又或者可以同時在水平和垂直兩個方向上排列，實施時還可以以球形方式排列，或者以曲線方式排列。具體實施時，在所需點陣比實際采集點多的時候，圖像采集點陣還可以用于通過插值運算的方式彌補缺省圖像，或者，也可以通過構(gòu)建虛擬3D模型并以圖像渲染的方式給每一采集點附以圖像。圖3為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像采集的原理圖。如圖3所示，通過圖像采集點陣101對景物106進行圖像采集，每一個位置的采集點采集到一幅圖像。圖4為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像顯示的原理圖。如圖4所示，圖像在編碼器的控制下顯示在顯示面板103的相應區(qū)塊上，各區(qū)塊在顯示面板103上同時在水平方向和垂直方向上陣列排列。阻光矩陣104上對應于顯示面板區(qū)塊位置的像素點401變化為透光態(tài)，使得顯示面板103上相應區(qū)塊402的圖像透過阻光矩陣104的該像素點401射出，從而還原動態(tài)立體與全息圖像。圖5為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器單方向圖像采集的原理圖。如圖5所示，通過單方向圖像采集點陣101可以對景物106進行圖像采集，每一個位置的采集點采集到一幅圖像。圖6為本發(fā)明實施例中動態(tài)立體與全息顯示器圖像顯示的原理圖。如圖6所示，圖像在編碼器的控制下顯示在顯示面板103的相應區(qū)塊上，各區(qū)塊在顯示面板103上水平或垂直陣列排列(圖6中為單獨在垂直方向上陣列排列)。阻光矩陣104上對應于顯示面板103區(qū)塊位置的像素點601(呈條狀)變化為透光態(tài)，使得顯示面板103上相應區(qū)塊602的圖像透過阻光矩陣104的該像素點601射出，從而還原動態(tài)立體與全息圖像。綜上所述，本發(fā)明實施例中的動態(tài)立體與全息顯示器可以顯示動態(tài)立體與全息圖像，直接反映物體真實的不同側(cè)面，其結(jié)構(gòu)簡單合理，且性能良好、操作方便、經(jīng)濟實用。并且，本發(fā)明實施例中的動態(tài)立體與全息顯示器所顯示的動態(tài)立體與全息圖像，最大視角較大，像素利用充分有效。本發(fā)明實施例中的動態(tài)立體與全息顯示器可應用于各種類型的顯示器，例如陰極射線管顯示器、液晶顯示器、等離子顯示器、以及背投顯示器等。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。