CN117311011A - 一种全息显示仪及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全息显示仪及显示方法，显示仪包括支撑座，支撑座上设置有循环传送机构、至少两组显示模组、传感单元和总控制器，传感单元固定在显示模组上，至少两组显示模组均匀分布在循环传送机构上，且每个显示模组均与循环传送机构滑动连接，循环传送机构、显示模组和传感单元均与总控制器电连接，方法为将三维动画输入至总控制器中，每一秒三维动画被总控制器以等时间截取N个静态的三维图像，将每个静态三维图像分解成一层层连续的像素信息；总控制器将相应的像素信息发送至相应位置处的显示模组进行显示，避免成像出现歪曲的现象。

Description

一种全息显示仪及显示方法

技术领域

本发明属于三维显示技术领域，具体涉及一种全息显示仪及显示方法。

背景技术

目前生活中立体显示技术有3D电影技术、VR技术、全息膜投影技术、风扇屏显示技术、伪全息投影技术和透明双面OLED屏高速旋转式全息成像，其中，3D电影技术需要人佩戴3D眼镜，3D眼镜降低了画面的亮度，影响视觉效果，VR技术需要人带上体积较大的VR眼镜，由于体验者只能看到VR眼镜里的内容，所以不能和身边的人进行共享和实时互动；全息膜投影技术和风扇屏显示技术是基于平面成像原理，伪全息投影是利用光反射原理，将屏幕里的影像通过透明玻璃反射到不同的角度，所以，全息膜投影技术、风扇屏显示技术和伪全息投影均不是真正意义上的全息立体显示技术，此外，透明双面OLED屏高速旋转式全息成像技术，由于OLED屏幕的旋转，不同位置像素点线速度不一样，具有成像出现歪曲和成像不均匀的缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种全息显示仪及显示方法。

具体方案如下：

一种全息显示仪，包括支撑座，所述支撑座上设置有循环传送机构、至少两组显示模组、传感单元和总控制器，所述传感单元固定在显示模组上，至少两组显示模组均匀分布在循环传送机构上，且每个显示模组均与循环传送机构滑动连接，所述循环传送机构、显示模组和传感单元均与总控制器电连接。

所述循环传送机构包括第一循环传送单元和第二循环传送单元，所述第一循环传送单元和第二循环传送单元平行固定于支撑座上，每个显示模组分别与第一循环传送单元和第二循环传送单元滑动连接。

所述第一循环传送单元和第二循环传送单元中均包括环形导轨、主动轮、从动轮和传送皮带，其中，所述环形导轨、主动轮和从动轮均固定在支撑座上，且所述主动轮和从动轮位于环形导轨内环的两端，所述循环传送机构还包括驱动电机，所述驱动电机与主动轮转动连接，所述主动轮通过传送皮带与所述从动轮转动连接，所述传送皮带与所述环形导轨平行。

所述第一循环传送单元中的环形导轨在支撑座上的高度大于或小于第二循环传送单元中的环形导轨在支撑座上的高度，所述环形导轨包括第一圆弧段、第二圆弧段、第一直线导轨段和第二直线导轨段，其中，第一直线导轨段的两端分别与第一圆弧段上的最高点和第二圆弧段上的最高点相切，第二直线导轨段的两端分别与第一圆弧段上的最低点和第二圆弧段22上的最低点相切，所述第一圆弧段、第二圆弧段、第一直线导轨段和第二直线导轨段均包括轨道衬底、第一轨面和第二轨面，所述第一轨面和第二轨面的截面均为梯形，且第一轨面和第二轨面固定在轨道衬底的两相对侧面上。

所述传送皮带上固定设置有连接件，所述连接件上设置有销孔，所述显示模组上设置有滑动块，所述滑动块上设置有销轴，所述滑动块通过销轴和销孔与所述连接件可拆卸连接。

所述连接件为L形连接件、T形连接件或I形连接件中的任意一种，所述滑动块上设置有至少两个滚轮，至少两个滚轮分别与第一轨面和第二轨面相接触。

每个显示模组均包括显示器、显示器承载块、第一支撑轴和第二支撑轴，所述显示器固定在显示器承载块上，所述显示器承载块的两端分别与第一支撑轴的一端和第二支撑轴的一端固定连接，所述第一支撑轴的另一端和第二支撑轴的另一端均铰接有滑动块，所述第一支撑轴和第二支撑轴不共轴，第一支撑轴通过滑动块与第一循环传送单元中的环形导轨滑动连接，所述第二支撑轴通过滑动块与第二循环传送单元中的环形导轨滑动连接。

所述支撑座上且位于环形导轨的两端头处分别设置有支撑柱，所述环形导轨通过支撑柱固定在支撑座上，所述主动轮和从动轮与支撑柱铰接，所述传感单元包括磁铁和霍尔传感器，所述磁铁固定在支撑柱上且与环形导轨的最高轨面对齐，所述霍尔传感器固定在滑动块上，所述显示器为无线供能及无线信号传输的显示器，所述总控制器为工控机或PC机

一种全息显示仪的显示方法，包括如下步骤：

S1）：依据全息显示仪的成像区域建立切片区域，所述切片区域与成像区域均为体积相同的长方体，所述成像区域的长度L为第一直线导轨段的长度，所述成像区域的宽度W为显示器的长度，所述成像区域的高度H为显示器的宽度，所述成像区域包括左视面、右视面，上视面，前视面和后视面，以靠近第一圆弧段处为成像区域的左视面，以靠近第二圆弧段22处为成像区域的右视面，以显示器顶端所在平面为成像区域的上视面，以包含第一直线导轨段且与显示器垂直的平面为前视面或后视面，所述前视面或后视面相对设置；所述切片区域的五个视面域成像区域的五个视面的方位相同；

S2）：获取三维图像，所述三维图像包括动态三维图像和静态三维图像，在每秒钟内以等时间间隔的方式对所述三维图像进行N次截取，获得N张截取后的静态三维图像，并对截取后的静态三维图像按截取时间顺序进行编号；即001、002、003......N，其中，N≥24；

S3）：将截取后的N张静态三维图像按编号顺序等时间间隔的依次置于切片区域内，时间间隔为1/N秒，每1/N秒切换一张静态三维图像，且默认每张截取后的三维图像的中心与切片区域的中心相重合；

S4）：在切片区域左视面处建立和切片区域左视面重合且大小相等的隐形长方形切片，在隐形长方形切片上建立以左下角为原点、长为X轴和宽为Y轴的平面直角坐标系，其中，垂直成像区域前视面向外为X轴正方向，竖直向上为Y轴的正方向；

S5）：在成像区域前视面的下边线上，以左视面下边线与前视面下边线的交叉点为起始点，沿垂直于左视面方向等间距线性阵列L/d个位置点，阵列间距为d，第L/d个位置点位于右视面下边线与前视面下边线的交叉点，并位置点从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6...... L/d至右视面；

S6）：将隐形切片长方形基于左视面沿垂直于左视面方向等间距线性阵列至右视面，阵列间距为d，并将隐形长方形切片从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6......L/d；

S7）：在每1/N秒内，同时记录下各个隐形长方形切片分别与每张三维图像交叉重合的三维图像轮廓上的每个像素点在隐形长方形切片的平面直角坐标系中的坐标位置和颜色信息，每个隐形长方形切片记录的轮廓像素点信息编号与对应的隐形切片长方形编号一样，按照按1到L/d的顺序排列，并存储在总控制器中；

S8）：总控制器根据霍尔传感器、时间和传送皮带的传送速度确定显示模组所在的位置点编号，并将储存的相同编号的轮廓像素点信息发送至相应位置处的显示模组进行显示。

本发明公开了一种全息显示仪及显示方法，采用循环传送机构使和传感单元相互配合，使得显示模块运动在运动至循环传送机构的上方时进行点亮显示相应的图片，由于传送机构中包括环形导轨，环形导轨的上方的导轨为一段直线平直的导轨，同时显示模组由传送皮带驱动，这样使得显示模组可以在两个平行设置的环形导轨之间滑动连接，保证了显示模组在点亮显示的过程中不同位置处的像素点的线速度是一致的，避免了成像出现歪曲和成像不均匀的现象。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是滚轮与环形导轨相接触的结构示意图。

图4是V型导轨的结构示意图。

图5是显示模组与环形导轨和传送皮带连接关系的示意图。

图6是显示屏、第一支撑轴和第二支撑轴连接关系的示意图。

图7是切片区域与隐形长方形切片的结构示意图。

图8是静态三维图像分割成连接二维图像的分割示意图。

图9是全息显示仪显示三维图像时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，一种全息显示仪，包括支撑座3，所述支撑座3上设置有循环传送机构、至少两组显示模组、传感单元和总控制器7，所述传感单元固定在显示模组上，至少两组显示模组均匀分布在循环传送机构上，且每个显示模组均与循环传送机构滑动连接，所述循环传送机构、显示模组和传感单元均与总控制器7电连接。

所述循环传送机构包括第一循环传送单元和第二循环传送单元，所述第一循环传送单元和第二循环传送单元平行固定于支撑座3上，每个显示模组分别与第一循环传送单元和第二循环传送单元滑动连接。

所述第一循环传送单元和第二循环传送单元中均包括环形导轨5、主动轮6、从动轮1和传送皮带4，其中，所述环形导轨5、主动轮6和从动轮1均固定在支撑座3上，且所述主动轮6和从动轮1位于环形导轨5内环的两端，所述循环传送机构还包括驱动电机8，所述驱动电机8与主动轮6转动连接，所述主动轮6通过传送皮带4与所述从动轮1转动连接，所述传送皮带4与所述环形导轨5平行，本实施例中，所述驱动电机8优选为双轴电机，以同时驱动两组主动轮6，所述第一循环传送单元中的主动轮6与双轴电机的一个轴通过同步带转动连接，所述第二循环传送单元中的主动轮6与双轴电机的另一个轴通过同步带转动连接，双轴电机保证了第一循环传送单元中的传送皮带4和第二循环传送单元中的传送皮带4速度相同，进一步保证了显示模组在循环传送机构上的线速度一致，避免了成像出现歪曲和成像不均匀的现象。

所述第一循环传送单元中的环形导轨5在支撑座3上的高度大于或小于第二循环传送单元中的环形导轨5在支撑座3上的高度，如图4所示，所述环形导轨5包括第一圆弧段20、第二圆弧段22、第一直线导轨段21和第二直线导轨段23，其中，第一直线导轨段21的两端分别与第一圆弧段20上的最高点和第二圆弧段22上的最高点相切，第二直线导轨段23的两端分别与第一圆弧段20上的最低点和第二圆弧段22上的最低点相切，所述第一圆弧段20、第二圆弧段22、第一直线导轨段21和第二直线导轨段23均包括有轨道衬底25、第一轨面18和第二轨面19，所述第一轨面18和第二轨面19的截面均为梯形，且第一轨面18和第二轨面19固定在轨道衬底25的两相对侧面上。本实施例中，设置第一循环传送单元中的环形导轨5在支撑座3上的高度小于第二循环传送单元中的环形导轨5在支撑座3上的高度。

如图3所示，所述传送皮带4上固定设置有连接件14，所述连接件14上设置有销孔15，所述显示模组上设置有滑动块12，所述滑动块12上设置有销轴，所述滑动块12通过销轴和销孔15与所述连接件14可拆卸连接，设置滑动块12与连接件14之间可拆卸连接，便于后期的维护，所述连接件通过铆钉固定在传送皮带4上。

所述连接件14为L形连接件、T形连接件或I形连接件中的任意一种，在本实施例中所述连接件14优选为L形连接件，所述滑动块12上设置有至少两个滚轮16，至少两个滚轮16分别与第一轨面18和第二轨面19相接触。所述滚轮16的数量优选为四个，四个滚轮16均匀设置在滑动块12上，其中两个滚轮16与第一轨面18接触连接，另外两个滚轮16与第二轨面19接触连接。

在本实施例中，所述显示模组的数量优选为六个，六个显示模组均匀滑动设置在循环传送轨道上，如图2所示，显示模组两端在传送皮带4的驱动下沿环形导轨5滑动，具体为依次经过图2中环形导轨5的第一圆弧段20、第一直线导轨段21、第二圆弧段22、和第二直线导轨段23完成一个闭环运动。

如图5至图6所示，每个显示模组均包括显示器13、显示器承载块10、第一支撑轴9和第二支撑轴11，所述显示器13固定在显示器承载块10上，所述显示器承载块10的两端分别与第一支撑轴9的一端和第二支撑轴11的一端固定连接，所述第一支撑轴9的另一端和第二支撑轴11的另一端均铰接有滑动块12，所述第一支撑轴9和第二支撑轴11不共轴，第一支撑轴9通过滑动块12与第一循环传送单元中的环形导轨5滑动连接，所述第二支撑轴11通过滑动块12与第二循环传送单元中的环形导轨5滑动连接。

在本实施例中，第一支撑轴9和第二支撑轴11不共轴，同时两环形导轨5在支撑座3上的高度不一致，均确保了显示模组不会因自身重力的原因而发生翻转，为显示模组的线性运动提供了基础。

所述支撑座3上且位于环形导轨5的两端头处，即图2中的A端和B端，分别设置有支撑柱2，所述环形导轨5通过支撑柱2固定在支撑座3上，所述主动轮6和从动轮1与支撑柱2铰接，所述传感单元包括磁铁和霍尔传感器17，所述磁铁固定在支撑柱2上且与环形导轨5的最高轨面对齐，所述霍尔传感器17固定在滑动块12上，所述显示器13为无线功供能及无线信号传输的显示器13，所述总控制器7为工控机或PC机。

对于具有无线功能及无线信号传输的显示器13属于现有技术，申请日为2019年12月20日，申请号为“2019113286391”，专利名称为“一种基于无线供能及无线信号传输的显示器”公开了一种可以无线供电和无线接收信号进行显示的显示器，所以对本领域技术人员来说，具有无线功能及无线信号传输的显示器13属于现有技术。

在本实施例中，所述显示器13中设置有显示器控制器，所述霍尔传感器17与显示器控制器电连接，所示磁铁位于图2中的第一直线导轨段21两端的支撑柱2上，且磁铁在支撑柱2上的位置与第一直线导轨段21相平齐，显示模组在传送皮带4的驱动下，沿环形导轨5循环滑动。

在显示模组由第一圆弧段20运动至第一直线导轨段21上时，霍尔传感17检测到支撑柱2上的磁铁，此时霍尔传感器将感应的电信号传输至显示屏中，显示屏点亮，同时总控制器根据霍尔传感器传送的信号和传送皮带4的传输速度，将相应位置的像素信息传输到显示屏上进行显示，将第一直线导轨段21左端支撑柱2上的磁铁位置为起点，也即使图2中的A点，并结合传送皮带4的传输速度，根据间隔时间，总控制器可以实时获取显示模组在第一直线导轨段21所处的位置，并将对应的位置的像素图像传输至显示屏上进行显示。

显示模组在传送皮带4驱动的作用下继续运动，在运动至第一直线导轨段21右端时，霍尔传感器17检测到位于另一支撑柱3上的磁铁，此时霍尔传感器将感应的电信号再次传输至显示屏中，此时显示屏控制器将显示屏熄灭，显示模组将通过第二圆弧段22并继续滑动至第二直线导轨段23中，以便于循环运动。

在本实施例中，处于第一直线导轨段21上的显示模组的数量与位于第二直线导轨段23上的显示模组的数量是相同的，这样可以保证不间断地进行三维图像的显示，如图2所示，此时，位于第一直线导轨段21上的显示模组的数量是两个，位于第二直线导轨段23上的显示模组的数量也是两个，两处的显示模组的数量相同。

显示模组只在位于第一直线导轨段21上时为显像状态。全息显示仪的成像区域为显示屏在第一直线导轨段21上经过的区域，图1中左侧支撑柱2上设置的磁铁为成像区域的左端，图1中右侧支撑柱2上设置的永磁磁铁为成像区域右端，成像空间24是以第一直线导轨段21的轨道长为长、以显示屏长为宽、以显示屏宽为高的长方体空间，如图9所示。

如图7至图8所示，一种全息显示仪的显示方法，包括如下步骤：

S1）：依据全息显示仪的成像区域建立切片区域，所述切片区域与成像区域均为体积相同的长方体，所述成像区域的长度L为第一直线导轨段21的长度，所述成像区域的宽度W为显示器的长度，所述成像区域的高度H为显示器的宽度，所述成像区域包括左视面26、右视面30，上视面29，前视面28和后视面，以靠近第一圆弧段20处为成像区域的左视面26，以靠近第二圆弧段22处为成像区域的右视面30，以显示器顶端所在平面为成像区域的上视面29，以包含第一直线导轨段21且与显示器垂直的平面为前视面28或后视面，所述前视面28或后视面相对设置；所述切片区域的五个视面域成像区域的五视面的方位相同；

S2）：获取三维图像，所述三维图像包括动态三维图像和静态三维图像，在每秒钟内以等时间间隔的方式对所述三维图像进行N次截取，获得N张截取后的静态三维图像，并对截取后的静态三维图像按截取时间顺序进行编号；即001、002、003......N，其中，N≥24；

S3）：将截取后的N张静态三维图像按编号顺序等时间间隔的依次置于切片区域内，时间间隔为 1/N秒，每1/N秒切换一张静态三维图像，且默认每张截取后的三维图像的中心与切片区域的中心相重合；

S4）：在切片区域左视面处建立和切片区域左视面重合且大小相等的隐形长方形切片27，在隐形长方形切片27上建立以左下角为原点、长为X轴和宽为Y轴的平面直角坐标系，其中，垂直成像区域前视面28向外为X轴正方向，垂直上视面29向上为Y轴的正方向；

S5）：在成像区域前视面的下边线上，以左视面下边线与前视面下边线的交叉点为起始点，沿垂直于左视面方向等间距线性阵列L/d个位置点，阵列间距为d，第L/d个位置点位于右视面下边线与前视面下边线的交叉点，并位置点从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6...... L/d至右视面；所述下边线与第一直线导轨段21的位置接近；

S6）：将隐形长方形切片27基于左视面26沿垂直于左视面26方向等间距线性阵列至右视面30，阵列间距为d，并将隐形长方形切片从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6...... L/d；在本实施例中d=0.01mm，则一共有L/0.01隐形切片长方形。隐形切片长方形从左视面起依次编号为1、2、3、4、5、6...... L/0.01。

S7）：在每 1/N秒内，同时记录下各个隐形长方形切片分别与每张三维图像交叉重合的三维图像轮廓上的每个像素点在隐形长方形切片的平面直角坐标系中的坐标位置和颜色信息；每个隐形长方形切片记录的轮廓像素点信息编号与对应的隐形切片长方形编号一样，按照按1到 L/d的顺序排列；

每秒钟处理截取的N个静态三维图像，记录的轮廓像素点信息按时间先后顺序编号为

001-1、001-2、001-3......001- L/0.01，

002-1、002-2、002-3......001- L/0.01，

003-1、003-2、003-3......001- L/0.01，

......

N-1、N-2、N-3......N-- L/0.01；

S8）：总控制器根据霍尔传感器、时间和传送皮带的传送速度确定显示模组所在位置点编号，并将储存的相同编号的轮廓像素点信息发送至相应位置处的显示模组进行显示。

显示模组运动到第一圆弧段20和第一直线导轨段21交界处时，屏幕与左视面26重合，而且滑动块12上的传感器恰好经过左侧永久磁铁，传感器将电信号反馈给显示模组，显示模组显示出记录的编号为001-1的切片长方形上的像素点信息。

以传感器经过左永久磁铁处为起始点，当屏幕向右移动1个d长度，其中d=0.1mm，编号为001-2的切片长方形上的像素点信息在显示模组上进行显示；

当屏幕向右移动2个d长度，其中，d=0.01mm，编号为001-3的切片长方形上的像素点信息在显示模组上进行显示；当屏幕向右移动 L/0.01个d长度，其中d=0.01mm，编号为001- L/0.01的切片长方形上的像素点信息在显示模组上进行显示。

以此类推，显示模组根据d=vt计算出当显示屏每向右移动1个d长度，其中d=0.01mm，v为显示模组的滑动速度，t为时间，则下一个编号的切片长方形上的像素点信息在显示模组上进行显示。

显示模组运动到第一直线导轨段21与第二圆弧段22交界处时，显示模组与右视面30重合，而且滑动块12上的传感器恰好经过右侧永久磁铁。传感器将电信号反馈给显示模组，显示模组发出指令熄灭该显示屏。

在电机的驱动下，显示模组在成像区域高速的平移，不停地切换显示三维图像每个位置的轮廓图像，基于人的视觉暂留原理，三维图像每一层的轮廓图像就叠加在了一起形成一个完整的静态裸眼三维图像。

屏幕在每秒内完成N个闭环运动，N≥24，就呈现出N个静态裸眼三维图像。每一个静态裸眼三维图像串联在一起，基于人的视觉暂留原理，观众就能观察到真实的动态裸眼三维动画。

多个屏幕在机座上以运动的环形路线等距分布，并且以上述的单个屏幕的工作模式工作。基于人的视觉暂留原理，每个屏幕显示出来的三维图像的轮廓图像重复叠加，能够增加显示的三维图像的亮度和色彩鲜艳度。并且各屏幕线速度一致，具有成像均匀以及成像无歪曲的有益效果。

所述全息显示仪的具体工作过程为：

本实施例中的全息显示仪，可以在有光或在黑暗无光的环境下使用，优选为黑暗无光的环境，在黑暗无光的环境下展示具有较好的三维显示效果，以全息显示仪的侧面，即与显示模组运动方向相垂直的方向为较佳观测角度，如图9中的箭头所指的C处为较佳观测角度。

将待显示的三维图像传输至总控制器中，总控制器将三维图像分割成连续的像素信息，总控制器根据成像空间24的尺寸，计算排布出像素信息在成像空间24的位置，总控制器以一定转速控制驱动电机8转动，驱动电机同时驱动支撑座3上并列设置的两组传送皮带4同速运动，两列传送皮带4带动显示模组沿两列环形导轨5做循环闭环运动。

如图2所示，在显示模组运动至环形导轨5的第一直线导轨段21处时，显示模组上的霍尔传感器感应到支撑座3左端支撑柱2上的磁铁后，也即是图2中的A端，向相应的显示模组发送电信号，显示模组将显示屏点亮，同时，总控制器将位于成像空间24内的该位置处的像素信息发送至显示模组进行显示，在传送皮带4的驱动作用下，显示模组从第一直线导轨段21的左端向右端移动至下一位置，总控制器根据驱动电机的转速确定再次移动后显示模组的位置，并将位于该位置处的像素信息发送至显示模组进行显示。

传送皮带4不断运动，显示模组依次从第一直线导轨段21的最左端运动至最右端，在第一直线导轨段21的不同位置处显示不同的像素信息，在显示模组检测到支撑座3右端支撑柱2上的磁铁后，也即是图2中的B端，此时，霍尔传感器再次向显示模组发送电信号，显示模组上的显示屏熄灭并通过第二圆弧段22滑动至第二直线导轨段23中，以便于下次循环显示。

每个显示模组在成像区域高速的平移，显示出每一位置的二维图像，基于人的视觉暂留原理，在成像区域的每个显示屏显示出的每一层二维图像叠加到一起，此时，显示仪就能呈现出一个静态的裸眼三维图像。

在电机的驱动下，每秒内显示屏完成N个闭环运动，N≥24，就呈现出N个静态裸眼三维图像。每一个静态裸眼三维图串联在一起，基于人的视觉暂留原理，观众就能观察到真实的动态裸眼三维动画。

多个显示屏在机座上以运动的环形路线等距分布，并且以上述的单个显示屏的工作模式工作。基于人的视觉暂留原理，每个显示屏显示出来的二维图像重复叠加，能够增加显示的三维图像的亮度和色彩鲜艳度。并且各显示屏线速度一致，具有成像均匀以及成像无歪曲的有益效果。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全息显示仪，包括支撑座（3），其特征在于：所述支撑座（3）上设置有循环传送机构、至少两组显示模组、传感单元和总控制器（7），所述传感单元固定在显示模组上，至少两组显示模组均匀分布在循环传送机构上，且每个显示模组均与循环传送机构滑动连接，所述循环传送机构、显示模组和传感单元均与总控制器（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的全息显示仪，其特征在于：所述循环传送机构包括第一循环传送单元和第二循环传送单元，所述第一循环传送单元和第二循环传送单元平行固定于支撑座（3）上，每个显示模组分别与第一循环传送单元和第二循环传送单元滑动连接。

3.根据权利要求2所述的全息显示仪，其特征在于：所述第一循环传送单元和第二循环传送单元中均包括环形导轨（5）、主动轮（6）、从动轮（1）和传送皮带（4），其中，所述环形导轨（5）、主动轮（6）和从动轮（1）均固定在支撑座（3）上，且所述主动轮（6）和从动轮（1）位于环形导轨（5）内环的两端，所述循环传送机构还包括驱动电机（8），所述驱动电机（8）与主动轮（6）转动连接，所述主动轮（6）通过传送皮带（4）与所述从动轮（1）转动连接，所述传送皮带（4）与所述环形导轨（5）平行。

4.根据权利要求3所述的全息显示仪，其特征在于：所述第一循环传送单元中的环形导轨（5）在支撑座（3）上的高度大于或小于第二循环传送单元中的环形导轨（5）在支撑座（3）上的高度，所述环形导轨（5）包括第一圆弧段（20）、第二圆弧段（22）、第一直线导轨段（21）和第二直线导轨段（23）其中，第一直线导轨段（21）的两端分别与第一圆弧段（20）上的最高点和第二圆弧段（22）上的最高点相切，第二直线导轨段（23）的两端分别与第一圆弧段（20）上的最低点和第二圆弧段（22）上的最低点相切，所述第一圆弧段（20）、第二圆弧段（22）、第一直线导轨段（21）和第二直线导轨段（23）均包括有轨道衬底（25）、第一轨面（18）和第二轨面（19），所述第一轨面（18）和第二轨面（19）的截面均为梯形，且第一轨面（18）和第二轨面（19）固定在轨道衬底（25）的两相对侧面上。

5.根据权利要求4所述的全息显示仪，其特征在于：所述传送皮带（4）上固定设置有连接件（14），所述连接件（14）上设置有销孔（15），所述显示模组上设置有滑动块（12），所述滑动块（12）上设置有销轴，所述滑动块（12）通过销轴和销孔（15）与所述连接件（14）可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的全息显示仪，其特征在于：所述连接件（14）为L形连接件、T形连接件或I形连接件中的任意一种，所述滑动块（12）上设置有至少两个滚轮（16），至少两个滚轮（16）分别与第一轨面（18）和第二轨面（19）相接触。

7.根据权利要求6所述的全息显示仪，其特征在于：每个显示模组均包括显示器（13）、显示器承载块（10）、第一支撑轴（9）和第二支撑轴（11），所述显示器（13）固定在显示器承载块（10）上，所述显示器承载块（10）的两端分别与第一支撑轴（9）的一端和第二支撑轴（11）的一端固定连接，所述第一支撑轴（9）的另一端和第二支撑轴（11）的另一端均铰接有滑动块（12），所述第一支撑轴（9）和第二支撑轴（11）不共轴，第一支撑轴（9）通过滑动块（12）与第一循环传送单元中的环形导轨（5）滑动连接，所述第二支撑轴（11）通过滑动块（12）与第二循环传送单元中的环形导轨（5）滑动连接。

8.根据权利要求7所述的全息显示仪，其特征在于：所述支撑座（3）上且位于环形导轨（5）的两端头处分别设置有支撑柱（2），所述环形导轨（5）通过支撑柱（2）固定在支撑座（3）上，所述主动轮（6）和从动轮（1）与支撑柱（2）铰接，所述传感单元包括磁铁和霍尔传感器（17），所述磁铁固定在支撑柱（2）上且与环形导轨（5）的最高轨面对齐，所述霍尔传感器（17）固定在滑动块（12）上，所述显示器（13）为无线供能及无线信号传输的显示器（13），所述总控制器（7）为工控机或PC机。

9.一种如权利要求1至8所述全息显示仪的显示方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1）：依据全息显示仪的成像区域建立切片区域，所述切片区域与成像区域均为体积相同的长方体，所述成像区域的长度L为第一直线导轨段21的长度，所述成像区域的宽度W为显示器的长度，所述成像区域的高度H为显示器的宽度，所述成像区域包括左视面、右视面，上视面，前视面和后视面，以靠近第一圆弧段20处为成像区域的左视面，以靠近第二圆弧段22处为成像区域的右视面，以显示器顶端所在平面为成像区域的上视面，以包含第一直线导轨段21且与显示器垂直的平面为前视面或后视面，所述前视面或后视面相对设置；所述切片区域的五个视面域成像区域的五个视面的方位相同；

S2）：获取三维图像，所述三维图像包括动态三维图像和静态三维图像，在每秒钟内以等时间间隔的方式对所述三维图像进行N次截取，获得N张截取后的静态三维图像，并对截取后的静态三维图像按截取时间顺序进行编号；即001、002、003......N，其中，N≥24；

S3）：将截取后的N张静态三维图像按编号顺序等时间间隔的依次置于切片区域内，时间间隔为1/N秒，每1/N秒切换一张静态三维图像，且默认每张截取后的三维图像的中心与切片区域的中心相重合；

S4）：在切片区域左视面处建立和切片区域左视面重合且大小相等的隐形长方形切片，在隐形长方形切片上建立以左下角为原点、长为X轴和宽为Y轴的平面直角坐标系，其中，垂直成像区域前视面向外为X轴正方向，竖直向上为Y轴的正方向；

S5）：在成像区域前视面的下边线上，以左视面下边线与前视面下边线的交叉点为起始点，沿垂直于左视面方向等间距线性阵列L/d个位置点，阵列间距为d，第L/d个位置点位于右视面下边线与前视面下边线的交叉点，并位置点从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6...... L/d至右视面；

S6）：将隐形切片长方形基于左视面沿垂直于左视面方向等间距线性阵列至右视面，阵列间距为d，并将隐形长方形切片从左视面起依次进行编号，即1、2、3、4、5、6...... L/d；

S7）：在每1/N秒内，同时记录下各个隐形长方形切片分别与每张三维图像交叉重合的三维图像轮廓上的每个像素点在隐形长方形切片的平面直角坐标系中的坐标位置和颜色信息，每个隐形长方形切片记录的轮廓像素点信息编号与对应的隐形切片长方形编号一样，按照按1到L/d的顺序排列，并存储在总控制器中；

S8）：总控制器根据霍尔传感器、时间和传送皮带的传送速度确定显示模组所在的位置点编号，并将储存的相同编号的轮廓像素点信息发送至相应位置处的显示模组进行显示。