[实用新型]一种基于旋转数字光投影的全角裸视空间成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于旋转数字光投影DLP的全角裸视空间成像系统，属于三维图像显示技术领域。

背景技术

客观世界是存在三维尺寸的立体空间。显示设备诞生以来，为了可以真实地再现客观世界，人们从未间断对于立体显示技术的研究。所谓立体显示是指能显示图像深度(第三维)效果，就像我们看真实世界一样，是立体的。立体显示技术按是否添加立体眼镜的角度来说可分为裸视立体显示技术和非裸视立体显示技术。

目前的裸视立体显示技术主要包含全息三维显示、自由立体显示和体显示技术三种。全息三维显示设法重构眼睛能得到的物体的光波，使即便物体不在原处也能看到该物体的逼真映像，目前存在的最大问题是三维光场信息重现较为复杂，不方便大面积应用。自由立体显示使用柱透镜、微透镜等材料将原先一幅三维图像分解成多幅相互关联的两维图像（也可能源就是多幅），通过双眼视差形成立体视觉。该方法的缺陷是视区与分辨率之间的矛盾，分辨率大，视区才广，但是目前分辨率不可能大幅度提升，这就限制了视区广度的扩展，导致观察时眼部不适。对于多幅片源，势必带来系统结构的复杂性，并难以实现垂直视差。第三种是体显示技术，通过适当方式激励显示体内的介质产生可见光辐射形成体像素，这些分散在三维空间的体像素构成了立体图像。体三维显示的图像存在于真实三维空间，展示一个最接近真实物体的立体画面，符合人们观察世界场景的真实感受，满足所有生理和心理深度暗示，可同时允许多人、多角度、裸眼观看场景，无需任何辅助眼镜，较之其他两种裸视立体显示技术，更接近于终极显示的目标。

尽管体显示技术能够被建模和重现三维物体，但目前绝大多数的三维场景仍是以二维扫描显示方式呈现的，这可有效降低立体对象重构的难度。在国内，华东师范大学和浙江大学等单位做了大量体三维扫描显示的研究工作，并研制了基于LED（Light Emitting Diode，发光二极管）阵列的旋转体扫描三维显示器。上述这些方案虽然都实现了体三维显示，但基于二维LED旋转屏的真三维显示系统采用LED阵列为显示单元，其物理分辨率受到LED尺寸的影响，目前最大分辨率仅128×64；由于LED阵列、控制电路、电源等部件的重量较大，无法满足高速旋转的条件，由于采用单显示阵列方式，当低速旋转时画面闪烁；LED模块有较大厚度，形成了体空间视觉盲区，造成商业上难以普及等缺点。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种基于旋转数字光投影的全角裸视空间成像系统。该系统搭载两台投影机，可以提高显示空间分辨率，降低一半电机转速和电机噪声，构成完整的全角裸视成像整机。

为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案：

一种基于旋转数字光投影的全角裸视空间成像系统,包括两块投影幕布、两台DLP投影机和一台计算机。

所述DSP嵌入式系统由DM6437DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、DDR RAM(Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，双数据率同步动态随机存储器)、NAND flash(NAND闪存)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口芯片ISP1362、VGA(Video Graphics Array，显示绘图阵列) 接口芯片ADV7123和电源管理等模块组成，计算机通过USB接口与嵌入式系统进行通信，断开USB电缆后转台开始工作，嵌入式系统存储图像并在立体显示系统运行时通过VGA视频传输接口向两台DLP投影机传输图像，嵌入式系统根据霍尔器件的信号向嵌入式系统发送同步显示信号；

本实用新型与基于LED的旋转真三维显示系统相比，由于采用投影部件，其显示分辨率得到了极大提高，可达320×240×360。由于有采用双面投影，其电机转速可降低一半，减少了系统噪音，增加了运行可靠度。

本实用新型实现容易、运行可靠、稳定性高。

附图说明

图1 基于旋转DLP投影的全角裸视空间成像系统的结构示意图

图2 基于DM6437DSP的嵌入式系统的结构框图。

具体实施方式

本实用新型的一个优选实施例结合附图详述如下：参见图1，本基于旋转数字光投影的全角裸视空间成像系统，包括两块投影幕布（2）、两台DLP  投影机（3）和一台计算机（9），其特征在于：所述两块投影幕布（2）背靠背贴装在一块金属片（1）上构成双面投影成像载体，该双面成像载体竖直固定安装在一个转台（7）上，且位于转台（7）的旋转中心线上；所述两个DLP投影机（3）固定安装在所述转台（7）边缘上，分别位于所述双面投影成像载体的两侧，且分别垂直正对两块投影幕布（2）；一个DSP嵌入式系统（5）安装在所述转台（7）上且与所述两台DLP投影机（3）连接；在所述DSP嵌入式系统（5）上固定贴装一个霍尔器件（4），在所述转台（7）旁固定竖立一根立柱，在该立柱上固定安装一个强磁铁（6），使该强磁铁（6）靠近所述霍尔器件（4）运行轨迹；所述两台DLP投影机（3）通过VGA视频传输接口与所述DSP嵌入式系统连接，所述DSP嵌入式系统（5）和霍尔器件（4）通过USB电缆（11）连接计算机（9）。所述投影幕布（2）采用采用增益为0.9倍、有效散射视角大于160度的正投软幕。所述转台（7）由一个电机（8）连接驱动，转速为每秒8至10圈。所述DSP嵌入式系统（5）的系统为DM6437DSP系统，其结构如图2所示。