[发明专利]基于模块化拼接的空间三维显示装置及校正方法

权利要求书

1.基于模块化拼接的空间三维显示装置，其特征在于所述的三维显示装置包括多个沿同心圆弧布置呈模块化拼接的投影三维显示单元（1）、紧贴设置的电光开关调光屏（2）和弧形定向散射屏（3），其中，投影显示单元（1）包括依次设置的二维显示单元阵列（4）、透镜阵列（5）和孔阑阵列（6），图像采集系统（7）设置于二维显示单元阵列（4）上方并保证对准电光开关调光屏（2）拍摄，计算机（8）分别与图像采集系统（7）和二维显示单元阵列（4）相连接；所有投影显示单元（1）中所有显示单元显示的图像通过对应的透镜阵列（5）、孔阑阵列（6）均投影到电光开关调光屏（2）和弧形定向散射屏（3）圆心O点处成像。

2.根据权利要求1所述的基于模块化拼接的空间三维显示装置，其特征在于所述的二维显示单元阵列（4）是单个二维显示器或多个二维显示器组成的阵列，其中，二维显示器是LCD、LCOS、PDP、LED、CRT、OLED或投影机。

3.根据权利要求1所述的基于模块化拼接的空间三维显示装置，其特征在于所述的电光开关调光屏（2）是PDLC屏或具有相似功能的可弯曲的屏幕结构。

4.根据权利要求1所述的基于模块化拼接的空间三维显示装置，其特征在于所述的图像采集系统（7）是CCD或CMOS拍摄器件。

5.一种使用如权利要求1所述装置的基于模块化拼接的空间三维显示校正方法，其特征在于方法的步骤如下：

1)每个投影显示单元（1）中的图像采集系统（7）均设置于二维显示单元阵列（4）上方系统对称中心线上，并对准电光开关调光屏（2）拍摄；

2)电光开关调光屏（2）断开电源，呈现不透光的漫射特性；

3)二维显示单元阵列（4）中的显示单元显示一个坐标点（X₀,Y₀），该坐标点透过成像系统会在电光开关调光屏（2）上投射出一个漫射亮斑；

4)图像采集系统（7）捕获电光开关调光屏（2）的漫射亮斑，分别记录下捕获的漫射亮斑在二维图像显示单元阵列（4）中的坐标点信息（X₀,Y₀）和在图像采集系统（7）中的坐标点信息（X₁,Y₁），送入与二者相连的计算机（8）生成相应的映射关系；循环扫描记录坐标点映射信息直至二维显示单元阵列（4）中的显示单元所有显示点扫描结束； 

5)计算机（8）获取三维显示所要呈现各视角的原始图像，根据映射关系进行从坐标点（X₁,Y₁）到（X₀,Y₀）的变化，对所要呈现三维物体相应视角在二维显示单元阵列（4）中的图像进行预校正；

6)所有投影显示单元（1）校正完成之后，电光开关调光屏（2）接通电源，呈现透明透光的特性，相当于仅有弧形定向散射屏（3）起作用，每个投影显示单元（1）中的计算机（8）都将预校正后的图像送入二维显示单元阵列（4）中相应显示单元并经过透镜阵列（5）、孔阑阵列（6）和弧形定向散射屏（3）作用实现空间三维显示成像。

6.根据权利要求5所述的基于模块化拼接的空间三维显示校正方法，其特征在于所述的方法在多屏拼接的结构下是每个投影显示单元（1）中的图像采集系统（7）顺次拍摄电光开关调光屏（2）的对应部分校正，或同时拍摄校正。