專利名稱：借助亞全息圖實(shí)時(shí)生成視頻全息圖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由具有深度信息的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成視頻全息圖，具
體說(shuō)是計(jì)算機(jī)生成的視頻全息圖(CGNH)的方法。在全息再現(xiàn)三維物體 或三維場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)相干光波的干涉和疊加生成光波陣面。
背景技術(shù)：
與以照相或干涉圖樣的形式的其他格式方式存儲(chǔ)的傳統(tǒng)的全息圖相 反，視頻全息圖作為由三維場(chǎng)景的序列及其在電子裝置中所存儲(chǔ)的序列計(jì) 算全息圖數(shù)據(jù)的結(jié)果存在。
在全息顯示裝置中，能生成干涉的調(diào)制光以光波陣面的形式在觀察者 眼睛前面的空間傳播，該光波陣面可以通過(guò)振幅和/或相位值控制，所述光 波陣面從而再現(xiàn)三維場(chǎng)景。通過(guò)控制具有視頻全息圖的全息值的光調(diào)制裝 置，使得發(fā)出的在其像素內(nèi)被調(diào)制的波場(chǎng)在空間中通過(guò)產(chǎn)生干涉再現(xiàn)所需 的三維場(chǎng)景。
全息顯示裝置典型地包含可控像素的排列，該可控像素的排列通過(guò)電 子影響照射光的振幅和/或相位再現(xiàn)物點(diǎn)。在本文件中，術(shù)語(yǔ)"像素"指光 調(diào)制裝置中的可控的全息圖像素；像素由全息點(diǎn)的離散值單獨(dú)尋址和控 制。每個(gè)像素表示視頻全息圖的全息點(diǎn)。在LCD中，術(shù)語(yǔ)"像素"用于 顯示屏幕的可獨(dú)立尋址的圖像點(diǎn)。在數(shù)字光處理顯示器(DLP)中，術(shù)語(yǔ) "像素"用于單個(gè)微鏡或一小組微鏡。在連續(xù)SLM中，"像素"是光調(diào)制 裝置上的過(guò)渡區(qū)，表示復(fù)雜的全息點(diǎn)。因此術(shù)語(yǔ)"像素"一般是指表示或 能顯示復(fù)全息點(diǎn)的最小單元。
公知的有多種光調(diào)制裝置，例如空間光調(diào)制器(SLM)形式的光調(diào)制 裝置。光調(diào)制裝置可以是連續(xù)型的或陣列型的。例如，其可以是具有陣列控制的連續(xù)SLM或聲光調(diào)制器(AOM)。液晶顯示器(LCD)就是這種 通過(guò)光圖樣的調(diào)幅再現(xiàn)視頻全息圖的合適的顯示裝置的實(shí)例。但是，本發(fā) 明還可以用于使用相干光調(diào)制光波陣面的其他可控裝置。
較佳地用于本發(fā)明的全息顯示裝置實(shí)質(zhì)上基于以下原理在至少一個(gè) 光調(diào)制裝置上將被分成物點(diǎn)的場(chǎng)景作為總?cè)D編碼?？梢詮目梢妳^(qū)觀看 再現(xiàn)的該場(chǎng)景，該可見區(qū)位于再現(xiàn)的視頻全息圖的一個(gè)周期區(qū)間內(nèi)。為要 被再現(xiàn)的場(chǎng)景的每個(gè)物點(diǎn)定義亞全息圖。通過(guò)亞全息圖的疊加形成總?cè)?圖。 一般說(shuō)來(lái)，此原理是主要再現(xiàn)將由物體發(fā)出進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)可見區(qū)的 波陣面。單個(gè)物點(diǎn)的再現(xiàn)僅需要一個(gè)亞全息圖作為光調(diào)制裝置上編碼的總
全息圖的子集。全息顯示裝置包含至少一個(gè)屏幕裝置。屏幕裝置是編碼場(chǎng) 景的全息圖的光調(diào)制器本身，或者是光調(diào)制器上編碼的場(chǎng)景的全息圖或波 陣面投射到其上的光學(xué)元件，如透鏡或反射鏡。
申請(qǐng)人提出的其他文件中已說(shuō)明了可見區(qū)中屏幕裝置的定義和相應(yīng) 的場(chǎng)景再現(xiàn)的原理。第WO 2004/044659號(hào)和第WO 2006/027228號(hào)專利 文件中，屏幕裝置是光調(diào)制器本身。第WO 2006/119760號(hào)"由于場(chǎng)景全 息再現(xiàn)的投射裝置和方法"的專利文件中，場(chǎng)景裝置是光調(diào)制器上編碼的 全息圖所投射到的光學(xué)元件。第DE 10 2006 004 300號(hào)"用于場(chǎng)景的全息 再現(xiàn)的投射裝置"的專利文件中，屏幕裝置是光調(diào)制器上編碼的場(chǎng)景的波 陣面所投射到的光學(xué)元件。
可見區(qū)是觀察者可以見到整個(gè)再現(xiàn)場(chǎng)景的有限區(qū)域。在可見區(qū)內(nèi)，波 場(chǎng)干涉以形成波陣面，使得再現(xiàn)場(chǎng)景對(duì)于觀察者可見?？梢妳^(qū)位于或靠近 觀察者的眼睛?？梢妳^(qū)可以在X、 Y和Z方向移動(dòng)，借助公知的位置探測(cè) 和跟蹤系統(tǒng)將可見區(qū)跟蹤到實(shí)際的觀察者位置。每個(gè)觀察者可以使用兩個(gè) 可見區(qū)，每只眼睛一個(gè)。 一般說(shuō)來(lái)也可以有可見區(qū)的其他實(shí)施例。還可以 編碼視頻全息圖，從而對(duì)觀察者而言，單個(gè)物體或整個(gè)場(chǎng)景看起來(lái)位于光 調(diào)制器的后方。
虛擬的截頭錐體形的再現(xiàn)空間在全息顯示裝置的光調(diào)制裝置與可見 區(qū)之間延伸，其中光調(diào)制器表示底部，而可見區(qū)表示截頭錐體的頂部。如果可見區(qū)十分小，則截頭錐體可以近似為錐形。觀察者通過(guò)可見區(qū)觀看全 息顯示裝置，在可見區(qū)接收表示場(chǎng)景的波陣面。
申請(qǐng)人提出的第WO/2006/066906號(hào)專利文件中說(shuō)明了一種計(jì)算視頻 全息圖的方法?？傮w上包括以下步驟將場(chǎng)景切分為平行于光調(diào)制器平面 的剖面，將所有這些剖面變換成可見區(qū)并將其相加。而后，相加的結(jié)果被 逆變換成光調(diào)制器所在的全息平面，從而確定視頻全息圖的復(fù)全息值。
該方法實(shí)質(zhì)上借助計(jì)算機(jī)對(duì)三維場(chǎng)景執(zhí)行以下步驟.-
根據(jù)每個(gè)斷層場(chǎng)景剖面的每個(gè)物數(shù)據(jù)集，為觀察者平面計(jì)算分開的二 維波場(chǎng)分布形式的衍射圖像，該觀察者平面位于距剖面有限遠(yuǎn)的距離并平 行于剖面，其中為至少一個(gè)通用可見區(qū)計(jì)算所有剖面的波場(chǎng)，
將所有剖面的計(jì)算分布相加，以便限定涉及觀察者平面參考的數(shù)據(jù)集 中的可見區(qū)的總波場(chǎng)，以及
將為場(chǎng)景的通用計(jì)算機(jī)生成全息圖生成全息數(shù)據(jù)集的參考數(shù)據(jù)集變 換到位于距參考平面有限距離并平行于參考平面的全息平面中，其中光調(diào) 制裝置位于全息平面中。
根據(jù)第WO/2006/066906號(hào)專利文件，復(fù)全息值的生成十分復(fù)雜。由 于有大量必要的變換，該方法的實(shí)施代理極大的計(jì)算量。全息值的實(shí)時(shí)編 碼或生成需要高成本、高性能的計(jì)算單元。這種昂貴的計(jì)算單元將限制或 損害數(shù)字視頻全息圖的認(rèn)可度。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種由具有深度信息的三維圖像數(shù) 據(jù)實(shí)時(shí)生成視頻全息圖的方法。使用簡(jiǎn)單而便宜的計(jì)算單元便可以生成這 些全息圖。
該目的通過(guò)一種方法達(dá)成，該方法對(duì)于所有物點(diǎn)，可以從至少一個(gè)查 找表中搜索亞全息圖對(duì)場(chǎng)景的全部再現(xiàn)的基值。這些亞全息圖疊加以形成 用于再現(xiàn)整個(gè)場(chǎng)景的總?cè)D。
根據(jù)本發(fā)明的方法適合于權(quán)利要求1前序部分定義的全息顯示裝置。這種具有適當(dāng)?shù)墓庹{(diào)制器裝置的全息顯示裝置基于疊加波場(chǎng)的原理，利用 至少一個(gè)可見區(qū)中的場(chǎng)景的物點(diǎn)信息調(diào)制該波場(chǎng)。由一個(gè)亞全息圖產(chǎn)生單
個(gè)物點(diǎn)，該亞全息圖的位置取決于物點(diǎn)的位置，該亞全息圖的區(qū)域或大小 取決于觀察者的位置。亞全息圖的區(qū)域包括必需被尋址的光調(diào)制裝置上的 多個(gè)像素，以便再現(xiàn)各個(gè)物點(diǎn)。因而，亞全息圖的區(qū)域僅表示光調(diào)制裝置 的子區(qū)域。
根據(jù)最簡(jiǎn)單的實(shí)施例，亞全息圖的中心位于穿過(guò)要被再現(xiàn)的物點(diǎn)和可 見區(qū)中心的直線上。此外，在最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，基于交叉線定理確定亞 全息圖的大小，其中可見區(qū)通過(guò)要被再現(xiàn)的物點(diǎn)被跟蹤回光調(diào)制裝置。根 據(jù)觀察者與光調(diào)制裝置之間的法向距離改變可見區(qū)的大小。
給定觀察者的恒定法向距離，必須區(qū)分物點(diǎn)是否在固定位置被編碼。 如果物點(diǎn)未在固定位置被編碼，則給定到達(dá)光調(diào)制裝置的恒定法向距離， 無(wú)論觀察者實(shí)際位置如何，都假設(shè)觀察者位于中部，例如光調(diào)制器的前面 的中心，來(lái)確定亞全息圖的位置。如果觀察者移動(dòng)，則再現(xiàn)物點(diǎn)位于連接 當(dāng)前可見區(qū)中心和與中心有關(guān)的亞全息圖中心的直線上。
如果物點(diǎn)在固定位置被編碼，則意味著再現(xiàn)物點(diǎn)的空間位置相對(duì)于光 調(diào)制裝置保持不變。物點(diǎn)到光調(diào)制裝置的法向距離也保持不變。為達(dá)上述 目的，亞全息圖相對(duì)光調(diào)制裝置的位置根據(jù)觀察者位置變化。再者，確定 亞全息圖的位置使得亞全息圖的中心位于穿過(guò)要被再現(xiàn)的物點(diǎn)和可見區(qū) 中心的直線上。如果觀察者移動(dòng)，則該直線具有作為樞軸點(diǎn)的要被再現(xiàn)的 物點(diǎn)，這意味著亞全息圖的位置取決于觀察者的位置。
下面說(shuō)明本方法的特定較佳實(shí)施例在準(zhǔn)備過(guò)程的步驟中，確定可見 的物點(diǎn)。準(zhǔn)備數(shù)據(jù)可以已經(jīng)從界面中接收。本發(fā)明的創(chuàng)新方法包含以下步 驟
尋找用于每個(gè)物點(diǎn)的亞全息圖的位置和大小，如上所述； 從至少一個(gè)査找表中確定相應(yīng)的亞全息圖的基值；
對(duì)所有物點(diǎn)重復(fù)以上兩個(gè)步驟，疊加亞全息圖從而為整個(gè)場(chǎng)景的再現(xiàn) 形成總?cè)D。考慮到總坐標(biāo)系統(tǒng)，物點(diǎn)的單個(gè)亞全息圖是可疊加的并使用復(fù)數(shù)加法相加，以便形成總?cè)D。
査找表包含亞全息圖的復(fù)值，從而也包含物點(diǎn)對(duì)總?cè)D的基值。構(gòu) 建査找表，以便快速存取數(shù)據(jù)?？梢杂萌我忸愋偷拇鎯?chǔ)部件或界面實(shí)現(xiàn)提 供對(duì)亞全息圖的基值的查找表。實(shí)例為專用存儲(chǔ)部件、數(shù)據(jù)載體、數(shù)據(jù)庫(kù)
或其他存儲(chǔ)介質(zhì)和界面。較好的界面為因特網(wǎng)(Intemet)、無(wú)線局域網(wǎng) (WLAN)、以太網(wǎng)(Ethernet)和其他合適的局域或全球網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，將其他的修正功能用于亞全息圖或總?cè)?圖，例如以便補(bǔ)償光調(diào)制裝置因其位置或形狀所引起的公差，或者改進(jìn)再 現(xiàn)質(zhì)量。修正值例如與亞全息圖和/或總?cè)D的數(shù)值相加。
最好可以擴(kuò)展使用查找表的原理。例如可以在獨(dú)立的查找表中存儲(chǔ)顏 色和亮度信息的參數(shù)數(shù)據(jù)。此外，可以用從査找表搜索的亮度和/或顏色值 調(diào)制亞全息圖和/或總?cè)D的數(shù)值。對(duì)于顏色表現(xiàn)，還可以從査找表搜索 各個(gè)顏色的全息值。
通過(guò)為有限空間內(nèi)每個(gè)可能的物點(diǎn)確定亞全息圖的全息值，并將全息 值存儲(chǔ)在合適的數(shù)據(jù)載體和/或存儲(chǔ)介質(zhì)或通過(guò)界面提供全息值，生成査找 表。空間包含例如觀察者的動(dòng)作的目的范圍，在該范圍中他可以看見全息 圖。對(duì)于物點(diǎn)，例如通過(guò)將由物點(diǎn)發(fā)出的波陣面?zhèn)鞑サ娇梢妳^(qū)并將其逆變 換到光調(diào)制裝置所在的全息平面來(lái)生成相應(yīng)的亞全息圖的全息值。根據(jù)第 WO/2006/066906號(hào)專利文件，每一個(gè)全息值例如為單個(gè)物點(diǎn)而產(chǎn)生。
根據(jù)提出的另一方案，借助光線追蹤方法生成全息值。其他提出的方 案包含分析法或最優(yōu)化法。近似法也是可以的。
創(chuàng)新的方法還為要被再現(xiàn)的每個(gè)物點(diǎn)存取這些數(shù)據(jù)。因而可以以很高 的速度進(jìn)一步地處理這些數(shù)據(jù)。從而利用創(chuàng)新的方法實(shí)現(xiàn)全息值的實(shí)時(shí)生 成。
總的說(shuō)來(lái)，可以說(shuō)借助本創(chuàng)新的方法，可以實(shí)質(zhì)上減少之前對(duì)用于生 成全息數(shù)據(jù)的計(jì)算單元的十分高而昂貴的要求。使用查找表時(shí)，通過(guò)量的 預(yù)定就可以減少計(jì)算量。因而，本創(chuàng)新方法使得全息圖能用普通PC系統(tǒng) 交互式地實(shí)時(shí)生成。最后，由于可靠的全息圖的實(shí)時(shí)生成，保證了跟蹤觀察者瞳孔的所帶來(lái)的不希望的延遲得以減小。保證簡(jiǎn)單的計(jì)算單元為單個(gè) 觀察者實(shí)時(shí)生成全息圖。本創(chuàng)新的方法還能實(shí)時(shí)提供用于多個(gè)觀察者的時(shí) 間或空間分離的全息圖。
由于全息圖的生成僅需要很少的計(jì)算量，所以計(jì)算可以例如不通過(guò)計(jì)
算機(jī)的中央處理單元CPU執(zhí)行。根據(jù)另一可選方案，利用圖形卡組件生 成全息圖，最好使用圖像中央處理單元(GPU)和/或?qū)ｉT配置的計(jì)算單元。 這也最好能使用增加的數(shù)據(jù)傳輸率。


現(xiàn)參照附圖并借助以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其中
圖la、 lb是示意性的二維示圖，每一個(gè)表示一個(gè)全息顯示裝置，
圖2是表示全息顯示裝置的原理的立體圖，以及
圖3表示根據(jù)一實(shí)施例的本創(chuàng)新的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖la表示基于一個(gè)觀察者用的全息顯示裝置(HAE)的一般性原理。 該原理因而適用于多個(gè)觀察者。觀察者的位置由其眼睛或其瞳孔(VP)的 位置來(lái)表征。該裝置含有光調(diào)制裝置(SLM)，為了簡(jiǎn)化起見，本實(shí)施例 中該光調(diào)制裝置與屏幕裝置(B)相同，該裝置疊加至少一個(gè)可見區(qū)(VR) 內(nèi)的利用場(chǎng)景(3D-S)物點(diǎn)信息調(diào)制的波場(chǎng)?？梢妳^(qū)被跟蹤到眼睛。再現(xiàn) 空間(RV)在光調(diào)制裝置(SLM)和可見區(qū)(VR)之間延伸。場(chǎng)景(3D-S) 的單個(gè)物點(diǎn)(OP)的再現(xiàn)僅需要一個(gè)亞全息圖(SH)作為光調(diào)制裝置(SLM) 上編碼的總?cè)D(HZ化M)的子集。從該圖中可以看出，亞全息圖(SH) 的區(qū)域僅包含光調(diào)制裝置(SLM)的小部分。根據(jù)更簡(jiǎn)單的實(shí)施例，亞全息 圖(SH)的中心位于穿過(guò)要被再現(xiàn)的物點(diǎn)(OP)和可見區(qū)(VR)中心的直線上。 在更簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，基于交叉線定理確定亞全息圖(SH)的大小，通過(guò) 要被再現(xiàn)的物點(diǎn)(OP)將可見區(qū)(VR)追溯到光調(diào)制裝置(SLM)。亞 全息圖的位置和大小限定再現(xiàn)該物點(diǎn)所需的、必須被尋址的光調(diào)制裝置(SLM)上的這些像素的系數(shù)。
圖lb更詳細(xì)地說(shuō)明了該原理，表示具有分別與物點(diǎn)(OPl， OP2)相 關(guān)的亞全息圖(SH1， SH2)的全息顯示裝置(HAE)的放大細(xì)節(jié)。從圖 lb中可以看出，這些亞全息圖受到限制，形成總?cè)D(HI^M)、也就是 全部光調(diào)制裝置(SLM)的小而相連的子集。除了基于交叉線定理確定的 亞全息圖的位置和大小之外，還可以有其他的函數(shù)關(guān)系。
圖2以立體圖表示亞全息圖(SH)的原理，相同的元件用相同的附圖標(biāo) 記標(biāo)明。
圖3表示根據(jù)一實(shí)施例的本創(chuàng)新方法的流程圖。該實(shí)施例基于由大量 物點(diǎn)(OP)組成的三維場(chǎng)景(3D-S)。可將顏色圖和深度圖用于物點(diǎn)(OP)。 所謂深度圖包含深度信息，所謂顏色圖包含圖像系統(tǒng)提供的像素化圖像的 顏色信息。
步驟(1)中，為每個(gè)可見物點(diǎn)確定全息平面中或光調(diào)制裝置(SLM) 上的各個(gè)亞全息圖(SH)的尺寸和位置。借助于物點(diǎn)和觀察者位置(VP) 的深度信息，根據(jù)上述原理執(zhí)行該步驟。
步驟(2)中，按照本發(fā)明的總體思路，借助于至少一個(gè)査找表確定 亞全息圖(SH)的復(fù)全息值。例如，從圖像系統(tǒng)的專用存儲(chǔ)部件搜索這些 數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)物點(diǎn)的顏色和/或亮度值，隨顏色和亮度值調(diào)制亞全息圖 的復(fù)值，以便修改全息值的幅度，如果必要的話。例如，亞全息圖的復(fù)基 值與強(qiáng)度因子相乘。顏色圖包含顏色信息，最好通過(guò)分開的界面讀取?？?以從至少一個(gè)査找表確定亞全息圖的有關(guān)顏色的基值。對(duì)于顏色表示，還 可以從查找表搜索顏色信息用的修正值，用這些值調(diào)制亞全息圖的基值。
提前生成上述査找表中的數(shù)據(jù)。最好使用如以上現(xiàn)有技術(shù)部分引用的 第WO/2006/066906號(hào)專利中說(shuō)明的方法為每個(gè)物點(diǎn)生成數(shù)據(jù)，并且在合 適的數(shù)據(jù)載體和存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)。借助物點(diǎn)的位置和特性，提前計(jì)算相應(yīng) 的亞全息圖，從而生成亞全息圖的査找表，如果必要的話還有顏色和亮度 值以及修正參數(shù)的査找表。
步驟(3)中，物點(diǎn)的亞全息圖相加，以形成總?cè)D(H2sLM)?？紤]到全坐標(biāo)系統(tǒng)，物點(diǎn)的單個(gè)亞全息圖(SHi，sm,)是可疊加的并使
用復(fù)數(shù)加法相加，以形成總?cè)D(H2slm)?？?cè)D(HSslm)表示所
有物點(diǎn)的全息圖。總?cè)D表示和再現(xiàn)整個(gè)場(chǎng)景(3D-S)?；蛘呖梢栽讵?dú) 立的步驟中疊加亞全息圖。
在最后的步驟(4)中，如上所述，最好是根據(jù)第WO 2004/044659 號(hào)、第WO 2006/027228號(hào)、第WO 2006119760號(hào)和第DE 10 2006 004 300
號(hào)專利文件，可以將全息值編碼為伯克哈特分量、二相位分量或其他任意 合適的編碼，以便將總?cè)D變換為用于全息顯示裝置的像素值。
權(quán)利要求
1、一種為具有至少一個(gè)光調(diào)制裝置(SLM)的全息顯示裝置(HAE)實(shí)時(shí)生成視頻全息圖的方法，被分成物點(diǎn)(OP)的場(chǎng)景(3D-S)在光調(diào)制裝置上被編碼為總?cè)D(H∑SLM)，可以從位于視頻全息圖的再現(xiàn)的周期性區(qū)間中的可見區(qū)(VR)中被作為再現(xiàn)看到，可見區(qū)(VR)與要被再現(xiàn)的場(chǎng)景(3D-S)的每個(gè)物點(diǎn)(OP)限定亞全息圖(SH)，總?cè)D(H∑SLM)通過(guò)亞全息圖(SH)的基值的疊加形成，其特征在于對(duì)每個(gè)物點(diǎn)(OP)，都可以從至少一個(gè)查找表搜索亞全息圖(SH)對(duì)場(chǎng)景(3D-S)的全部再現(xiàn)的基值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于觀察者(O)的位置和觀看 方向確定場(chǎng)景(3D-S)的視圖，向觀察者(O)分配至少一個(gè)位于觀察者平面 (OP)中眼睛附近的可見區(qū)(VR),在場(chǎng)景(3D-S)被三維離散成可見的物點(diǎn) (OP)后，包含以下步驟尋找用于每個(gè)物點(diǎn)(OP)的亞全息圖(SH)的位置和大小， 從至少一個(gè)查找表中確定相應(yīng)的亞全息圖(SH)的基值；對(duì)所有物點(diǎn)重復(fù)以上兩個(gè)步驟，疊加亞全息圖(3D-S)，從而為整個(gè)場(chǎng) 景(3D-S)的再現(xiàn)形成總?cè)D。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于利用亮度和/或顏色值調(diào) 制亞全息圖和域總?cè)D的數(shù)值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于利用至少一個(gè)査找表中 的亮度和/或顏色值調(diào)制亞全息圖和/或總?cè)D的數(shù)值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將修正值與亞全息圖和/ 或總?cè)D的數(shù)值相加。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于確定亞全息圖(SH)的位 置，使得亞全息圖(SH)的中心位于穿過(guò)要被再現(xiàn)的物點(diǎn)(OP)和可見區(qū)(VR) 的中心的直線上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于通過(guò)追溯經(jīng)過(guò)物點(diǎn)(OP)到光調(diào)制裝置(SLM)的可見區(qū)(VR)，確定亞全息圖(SH)的大小。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于為表示顏 色，可以從各個(gè)查找表中搜索原色的值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-8中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于復(fù)全息值被 轉(zhuǎn)換為光調(diào)制裝置(SLM)的像素值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于復(fù)全息值被轉(zhuǎn)換為伯克 哈特分量、二相位分量或其他任意合適的編碼。
11、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，用于帶屏幕裝置的全 息顯示裝置，其特征在于屏幕裝置是編碼場(chǎng)景的全息圖的光調(diào)制器本身， 或者是光調(diào)制裝置上編碼的場(chǎng)景的全息圖或波陣面所投射到的光學(xué)元件。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，顯示裝置的光學(xué)元 件是透鏡或反射鏡。
13、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)將物 點(diǎn)發(fā)出的波陣面?zhèn)鞑サ娇梢妳^(qū)，確定物點(diǎn)的亞全息圖的全息值。
14、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)為限 定空間內(nèi)每個(gè)可能的物點(diǎn)確定亞全息圖的對(duì)應(yīng)條目，通過(guò)將物點(diǎn)發(fā)出的波 陣面?zhèn)鞑サ娇梢妳^(qū)，并通過(guò)將其逆變化進(jìn)入光調(diào)制裝置所在的全息平面 中，生成查找表。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于借助光 線追蹤方法，通過(guò)為限定空間內(nèi)每個(gè)可能的物點(diǎn)確定亞全息圖的對(duì)應(yīng)條 目，生成查找表。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于借助優(yōu) 化法或近似法，通過(guò)為限定空間內(nèi)每個(gè)可能的物點(diǎn)確定亞全息圖的對(duì)應(yīng)條 目，生成査找表。
全文摘要
一種為包含至少一個(gè)光調(diào)制裝置(SLM)的圖像回放裝置(HAE)實(shí)時(shí)生成視頻全息圖的方法，其中被分成物點(diǎn)(OP)的場(chǎng)景(3D-S)被編碼為總?cè)D(H∑_SLM)，可以從位于視頻全息圖的再現(xiàn)的周期性區(qū)間中的可見區(qū)(VR)中被作為再現(xiàn)看到，可見區(qū)(VR)與要被再現(xiàn)的場(chǎng)景(3D-S)的每個(gè)物點(diǎn)(OP)限定亞全息圖(SH)，總?cè)D(H∑_SLM)通過(guò)亞全息圖(SH)的基值的疊加形成，其特征在于對(duì)于每個(gè)物點(diǎn)(OP)，都可以從至少一個(gè)查找表確定場(chǎng)景(3D-S)的全部再現(xiàn)中亞全息圖(SH)的基值。
文檔編號(hào)G03H1/08GK101512445SQ200780032605
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者恩里科·澤思丘, 波·克羅爾, 阿明·史威特納 申請(qǐng)人:視瑞爾技術(shù)公司