[发明专利]一种云层立体投影成像系统

说明书

本发明公开了一种云层立体投影成像系统，包括光源、图像调制组件以及投影调焦组件。光源配合图像调制组件产生时序不同的投影图像并形成一立体投影图像帧，其至少包括第一子帧图像和第二子帧图像；第一/第二子帧图像分别投射至第一/第二云层；投射至第一/第二云层的子帧图像在投影调焦组件的调节下，它们的成像位置分别落在第一/第二云层。该系统依序调节投影图像的成像位置，以使在不同高度的云层之间成像，从而获得不同云层之间的立体投影成像效果。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种云层立体投影成像系统。

背景技术

目前，利用激光激发荧光材料以获得可见的单色光或多色光的技术已广泛应用于照明、投影等领域，其具有成本低、效率高、亮度高等优点。对于激光荧光投影来说，目前更多的是应用于屏幕、墙体等固定、近距离的投影显示。

激光荧光投影与传统投影相比，其投射距离更远、投射内容更大。同时，天空的云层高度从几百米到几公里，一些云层高度低、反射率高，在晚上，激光荧光投射出的强光在遇到云层时会发生反射或散射，进而可以成像被观察到。

云层体积巨大，可以在其上显像，有非常震撼的效果；目前大多数在云层上的投影图像仅为二维图形，或者只是在单个云层上利用云层自身的形状高度变化来进行三维立体的投影。当立体投影环境变为不同云层之间时，不同云层之间的高度差相比于单个云层起伏产生的高度差来说要大得多，并且不同云层之间的高度差与投影仪与云层之间的投影距离相近，此时，传统的立体投影系统无法满足在不同云层之间的立体投影。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种远距离成像，依时序调节成像位置且能在具有高度差的不同云层之间立体显示的立体投影成像系统。

一种云层立体投影成像系统，包括：光源，用于出射光束；图像调制组件，用于调制所述光束，并形成立体投影图像，在一立体投影图像帧内，至少包括时序的第一子帧图像和第二子帧图像；所述第一子帧图像用于投射至第一云层；所述第二子帧图像用于投射至第二云层；所述云层立体投影成像系统还包括投影调焦组件，用于调节投影图像的成像位置，使得所述第一子帧图像成像于所述第一云层，使得所述第二子帧图像成像于所述第二云层。

本发明技术方案中，光源和图像调制组件产生立体投影图像，在一立体投影图像帧内至少时序的包括第一子帧图像和第二子帧图像，投影调焦组件依时序调节第一子帧图像和第二子帧图像的成像位置，使得第一子帧图像和第二子帧图像分别成像在不同高度的第一云层和第二云层上，以实现在不同云层之间的立体投影。

优选的，所述在一立体投影图像帧内还包括时序的第三子帧图像，所述第三子帧图像用于投射至第三云层；所述投影调焦组件调节所述第三子帧图像的成像位置，使得所述第三子帧图像成像于所述第三云层。可以理解的，在一立体投影图像帧内的子帧图像数还可以是其它数目，相对应的成像云层数目也相对应的增加。

优选的，所述光源为激光光源激发荧光材料而形成的混合光源。进一步的，所述荧光材料设置为环形的色轮结构，激光照射在转动的色轮上激发发光，形成色轮的荧光材料可以相同、也可以不同，不同的荧光材料受激发出不同颜色的荧光。

优选的，所述图像调制组件可以包括空间光调制器或掩膜组件。

优选的，还包括处理器，所述处理器用于处理所述第一子帧图像数据和第二子帧图像数据，所述图像调制组件根据所述第一子帧图像数据和所述第二子帧图像数据对接收的所述光束进行调制。可以理解的，当子帧图像数目为三个或更多个时，处理器相应的处理不同的子帧图像数据。

优选的，还包括激光雷达装置和控制装置，所述激光雷达装置与所述控制装置电连接，所述投影调焦组件与所述控制装置电连接；所述激光雷达装置用于测量云层的高度，所述控制装置根据云层高度信息调节所述投影调焦组件的调焦距离。