一种二维/三维兼容显示方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及视频信息显示技术领域，尤其涉及一种二维与三维兼容显示的方法、系统及装置。


背景技术：

2.二维只存在两个维度包括x轴和y轴，即在一个平面上显示的内容；三维即三个维度，包括x轴、y轴和z轴，也即立体，二维与三维显示给观看者的感觉完全不同，在某些情况下需要二维显示，而某些情况下会需要三维显示而给人真实感，人们迫切需要一种能够兼容二维与三维显示的装置，但是现有的兼容二维与三维显示的方法难以实现，且装置结构复杂，不能同时显示二维与三维信息。


技术实现要素：

3.本发明公开的一种二维/三维兼容显示方法、系统及装置，解决了现有兼容二维与三维显示的方法难以实现且装置结构复杂，不能同时显示二维与三维信息的问题，实现了透明与模糊状态下二维/三维图像同时显示或分时显示，且装置结构简单。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
5.本发明一方面公开一种二维/三维兼容显示方法，包括以下步骤：
6.将第一投影设备投射出的三维图像信息作为第一图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；
7.将第二投影设备投射出的二维图像信息作为第二图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；
8.所述二维/三维兼容显示设备将获取到的所述第一图像信息和第二图像信息进行重建，并将三维图像信息和二维图像信息同时显示。
9.进一步地，所述第一图像信息的生成步骤包括：
10.对第一投影设备投射出的微图像阵列三维图像信息进行校准；
11.使所述微图像阵列三维图像信息与二维/三维兼容显示设备中的全息微透镜阵列一对一匹配；
12.重建出三维图像信息。
13.进一步地，所述第二图像信息的生成步骤包括：
14.对第二投影设备投射出的二维图像信息进行校准；
15.使所述二维图像信息投射至二维/三维兼容显示设备上；
16.显示出二维图像信息。
17.进一步地，所述第一图像信息以角度θ1和角度θ2投射至二维/三维兼容显示设备。
18.进一步地，所述角度θ1的取值范围为49
°
～69
°
，所述角度θ2的取值范围为65
°
～85
°
。
19.进一步地，所述第二图像信息以角度θ3和角度θ4投射至二维/三维兼容显示设备。
20.进一步地，所述角度θ3的取值范围为65
°
～85
°
，所述角度θ2的取值范围为81
°
～101
°
。
21.本发明另一方面公开一种二维/三维兼容显示系统，包括第一投影单元、第二投影单元和二维/三维兼容显示单元，具体地，第一投影单元投射出的三维图像信息作为第一图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示单元；第二投影单元投射出的二维图像信息作为第二图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示单元；二维/三维兼容显示单元将获取到的所述第一图像信息和第二图像信息进行重建，并将三维图像信息和二维图像信息同时显示。
22.本发明再一方面公开一种二维/三维兼容显示装置，包括第一投影设备、第二投影设备和二维/三维兼容显示设备，其中，第一投影设备用以投射微图像阵列三维图像信息至二维/三维兼容显示设备；第二投影设备用以投射二维图像信息至二维/三维兼容显示设备；二维/三维兼容显示设备用以显示三维图像信息和/或二维图像信息；所述第一投影设备和所述第二投影设备设置于所述二维/三维兼容显示设备的同一侧，且所述第一投影设备和所述第二投影设备的空间高度不一致。
23.进一步地，所述二维/三维兼容显示设备包括全息微透镜阵列和智能调光膜，所述全息微透镜阵列位于智能调光膜的前侧或后侧。
24.有益技术效果：
25.本发明公开一种二维/三维兼容显示方法、系统及装置，将第一投影设备投射出的三维图像信息作为第一图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；将第二投影设备投射出的二维图像信息作为第二图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；所述二维/三维兼容显示设备将获取到的所述第一图像信息和第二图像信息进行重建，并将三维图像信息和二维图像信息同时显示，解决了现有兼容二维与三维显示的方法难以实现且装置结构复杂，不能同时显示二维与三维信息的问题，实现了透明与模糊状态下二维/三维图像同时显示或分时显示，且装置结构简单。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
27.图1为本发明所述的一种二维/三维兼容显示方法的步骤流程图；
28.图2为本发明所述的一种二维/三维兼容显示装置的结构示意图。
29.其中，1
‑
第一投影设备，2
‑
第二投影设备，3
‑
二维/三维兼容显示设备，4
‑
微图像阵列三维图像信息，5
‑
二维图像信息，6
‑
全息微透镜阵列，7
‑
智能调光膜，8
‑
三维图像，9
‑
二维图像。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
32.本发明一方面公开一种二维/三维兼容显示方法，参见图1，具体包括以下步骤：
33.s1：将第一投影设备投射出的三维图像信息作为第一图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；
34.具体地，第一图像信息以角度θ1和角度θ2投射至二维/三维兼容显示设备，角度θ1的取值范围为49
°
～69
°
，所述角度θ2的取值范围为65
°
～85
°
，为了得到最佳显示效果，经过多次试验，θ1的最佳角度为59
°
，θ2的最佳角度为75
°
；第一图像信息的生成步骤包括：
35.对第一投影设备投射出的微图像阵列三维图像信息进行校准；
36.使所述微图像阵列三维图像信息与二维/三维兼容显示设备中的全息微透镜阵列一对一匹配；
37.重建出三维图像信息；
38.s2：将第二投影设备投射出的二维图像信息作为第二图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示设备；
39.具体地，第二图像信息以角度θ3和角度θ4投射至二维/三维兼容显示设备，角度θ3的取值范围为65
°
～85
°
，所述角度θ4的取值范围为81
°
～101
°
；为了得到最佳显示效果，经过多次试验，θ3的最佳角度为75
°
，θ4的最佳角度为91
°
，第二图像信息的生成步骤包括：
40.对第二投影设备投射出的二维图像信息进行校准；
41.使所述二维图像信息投射至二维/三维兼容显示设备上；
42.显示出二维图像信息。
43.s3：所述二维/三维兼容显示设备将获取到的所述第一图像信息和第二图像信息进行重建，并将三维图像信息和二维图像信息同时显示。
44.本发明另一方面公开一种二维/三维兼容显示系统，包括第一投影单元、第二投影单元和二维/三维兼容显示单元，其中，第一投影单元投射出的三维图像信息作为第一图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示单元；第二投影单元投射出的二维图像信息作为第二图像信息，并以一定角度投射至二维/三维兼容显示单元；二维/三维兼容显示单元将获取到的所述第一图像信息和第二图像信息进行重建，并将三维图像信息和二维图像信息同时显示。
45.本发明再一方面公开一种二维/三维兼容显示装置，参见图2，包括第一投影设备、第二投影设备和二维/三维兼容显示设备，第一投影设备和第二投影设备设置于所述二维/三维兼容显示设备的同一侧，且第一投影设备和所述第二投影设备的空间高度不一致；其中，第一投影设备用以投射微图像阵列三维图像信息至二维/三维兼容显示设备，优选地，第一投影设备可以为lcos(liquid crystal on silicon，硅基液晶)或者dmd(digital micromirror device，数字显微镜装置)，这里对第一投影设备不作限制；第二投影设备用以投射二维图像信息至二维/三维兼容显示设备，优选地，第二投影设备可以为lcos(liquid crystal on silicon，硅基液晶)或者dmd(digital micromirror device，数字显微镜装置)，这里对第二投影设备不作限制；二维/三维兼容显示设备用以显示三维图像信息和/或二维图像信息，具体地，二维/三维兼容显示设备包括全息微透镜阵列和智能调光膜，全息微透镜阵列是反射式全息微透明阵列或投射式全息微透镜阵列，全息微透镜阵列又由多个透镜元组成，多个透镜元尺寸可以相同也可以不同，多个透镜元的排列方式可以等间距也可以不等间距，且透镜元的形状不作限制，可以为方形、圆形、六边形、椭圆形、长
方形、圆柱形或菱形；智能调光膜可以通过电压来控制光线的透过与阻断，当智能调光膜施加的电压可以使光线通过或者使光线阻断通过，当智能调光膜不施加电压时可以使光线阻断或者使光线通过，从而实现二维/三维显示设备的透明显示模式和模糊显示模式。
46.作为本发明的一个实施例，全息微透镜阵列位于智能调光膜的前侧或后侧，且二维/三维兼容显示设备可以实现透明显示模式和模糊显示模式的切换，当二维/三维兼容显示设备处于透明显示模式时，可以实现二维和三维图像信息同时显示，也可以实现二维和三维图像信息分时显示，这种显示模式可应用于商品展示，三维信息可以展示商品的虚拟三维图像，二维信息可用于显示商品具体详细的描述；这种显示模式还可应用于汽车的抬头显示，三维显示可以展示导航路线，二维信息可用于显示汽车的车速、油量等车载信息；当二维/三维兼容显示设备处于模糊状态时，可以实现二维、三维图像信息同时显示，也可以实现二维、三维图像信息分时显示，这种显示模式可应用于三维电影播放，三维显示可应用于电影场景的播放，二维信息可以应用于电影字幕信息的播放。
47.本发明公开的一种二维/三维兼容显示方法、系统及装置，可以实现透明与模糊状态下二维/三维图像信息同时显示或分时显示，且装置结构简单，显示尺寸还可以根据具体的运用场景进行灵活调节，可实现多人同时观看。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。