本發(fā)明涉及三維全息地圖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全息投影實(shí)時(shí)三維顯示的地圖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

從上世紀(jì)初開始，科學(xué)家們從未停止過尋找合理的方法來解決“三維成像”的難題。 盡管上世紀(jì)中期立體電影院和透鏡板立體相片的實(shí)際應(yīng)用標(biāo)志著某種突破，人類仍然還遠(yuǎn)離有效實(shí)現(xiàn)直觀傳遞與顯示大自然三維信息 - 視覺空間搬移的超級(jí)夢(mèng)想。 這些現(xiàn)有技術(shù)共同的致命缺點(diǎn)就是虛假的立體感 ( 比如在電影院中無論觀眾如何移動(dòng)其看到的圖像是完全一樣的 )、以犧牲對(duì)成像質(zhì)量的分辨率要求來?yè)Q取對(duì)三維現(xiàn)實(shí)的有限主觀感受，以及其復(fù)雜的工藝實(shí)現(xiàn)途徑，有些還需要繁瑣的特殊觀看眼鏡。

正全息投影技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間里受到技術(shù)及材料的限制發(fā)展非常緩慢 ,不為人們所知。近年來 ,隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展與技術(shù)的不斷革新 ,全息投影技術(shù)也得到了極大的發(fā)展 ,逐漸走進(jìn)了人們的視野 ,在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越受到各國(guó)的關(guān)注。全息投影技術(shù)現(xiàn)狀全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體三維圖像的技術(shù)。

在現(xiàn)代化的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)顯示與指揮控制系統(tǒng)提出了新的要求，新一代的戰(zhàn)場(chǎng)顯示與指揮系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)顯示現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)大縱深、寬正面的廣闊地域，能為精確打擊的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)提供高度精確的局部地形、地物、建筑的幾何模型，能夠自動(dòng)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)顯示需直觀、精確、真實(shí)。息投影技術(shù)在這一方面具有天然的優(yōu)勢(shì)，相比于傳統(tǒng)的二維平面地圖或者沙盤，具有真實(shí)感強(qiáng)、細(xì)節(jié)詳細(xì)和易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可以為戰(zhàn)術(shù)規(guī)劃、執(zhí)行、協(xié)同、報(bào)告等提供信息支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種全息投影實(shí)時(shí)三維顯示的地圖系統(tǒng)，包括彩色實(shí)時(shí)全息三維圖像信息的攝影采集裝置、實(shí)時(shí)全息圖像信息的投影還原裝置及三維地理信息系統(tǒng)。

所述攝影采集裝置包括 M*N 個(gè)彩色二維圖像攝取單元 Cmn，用于對(duì)所要三維顯示的物體 O 在其任意空間譜面 S 上進(jìn)行 M*N 個(gè)空間譜抽樣攝取，每個(gè)抽樣點(diǎn) Smn 對(duì)應(yīng)于物體 O 的一個(gè)體像素 Hmn，各圖像攝取單元 Cmn 所采集到的信息相當(dāng)于該體像素 Hmn 所對(duì)應(yīng)的空間譜視圖 Imn，以獲取物體 O 的 M*N 個(gè)陣列抽樣空間譜圖像信息 。

實(shí)時(shí)全息圖像信息的投影還原裝置包括GPS模塊、信息處理模塊、嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、I/O模塊、顯示模塊；所述區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)包括區(qū)域面積信息數(shù)據(jù)，地理位置信息、地面建筑信息數(shù)據(jù)，并將上述該信息數(shù)據(jù)發(fā)送到GPS模塊。

所述投影還原裝置包括 M*N 個(gè)彩色二維圖像投影單元 Pmn，用于分別同時(shí)將所采集的 M*N 個(gè)體像素 Hmn 處的相應(yīng)陣列抽樣視圖圖像 Imn 沿與采集時(shí)相應(yīng)的錨碇關(guān)系投影成像到與原物體 O 相對(duì)應(yīng)的還原空間中某個(gè)參照面 PR 上，并使在該參照面上各個(gè)投影視圖圖像的射影圖案與原物體 O 在該方向的空間譜射影圖案一致 ；所述 M*N 個(gè)彩色二維圖像投影裝置Pmn 在所述空間譜面 S 在還原空間的對(duì)應(yīng)面 S’上按照與攝取時(shí)相同的空間抽樣角 ωmn 排列，且將各投影裝置 Pmn 的成像光軸錨碇在所述參照點(diǎn) R 在還原空間的對(duì)應(yīng)點(diǎn) R’上 。

本發(fā)明通過體現(xiàn)全息投影技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)，使得不同用戶可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互，并帶給用戶逼真的三維視覺顯示，并且，將全息投影技術(shù)與三維地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式，通過三維地理信息系統(tǒng)展現(xiàn)的時(shí)效地理模型，對(duì)全息投影的數(shù)據(jù)提供精確的三維建模數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種全息投影實(shí)時(shí)三維顯示的地圖系統(tǒng)，包括彩色實(shí)時(shí)全息三維圖像信息的攝影采集裝置、實(shí)時(shí)全息圖像信息的投影還原裝置及三維地理信息系統(tǒng)。

所述攝影采集裝置包括 M*N 個(gè)彩色二維圖像攝取單元 Cmn，用于對(duì)所要三維顯示的物體 O 在其任意空間譜面 S 上進(jìn)行 M*N 個(gè)空間譜抽樣攝取，每個(gè)抽樣點(diǎn) Smn 對(duì)應(yīng)于物體 O 的一個(gè)體像素 Hmn，各圖像攝取單元 Cmn 所采集到的信息相當(dāng)于該體像素 Hmn 所對(duì)應(yīng)的空間譜視圖 Imn，以獲取物體 O 的 M*N 個(gè)陣列抽樣空間譜圖像信息 。

實(shí)時(shí)全息圖像信息的投影還原裝置包括GPS模塊、信息處理模塊、嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、I/O模塊、顯示模塊；所述區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)包括區(qū)域面積信息數(shù)據(jù)，地理位置信息、地面建筑信息數(shù)據(jù)，并將上述該信息數(shù)據(jù)發(fā)送到GPS模塊。

所述投影還原裝置包括 M*N 個(gè)彩色二維圖像投影單元 Pmn，用于分別同時(shí)將所采集的 M*N 個(gè)體像素 Hmn 處的相應(yīng)陣列抽樣視圖圖像 Imn 沿與采集時(shí)相應(yīng)的錨碇關(guān)系投影成像到與原物體 O 相對(duì)應(yīng)的還原空間中某個(gè)參照面 PR 上，并使在該參照面上各個(gè)投影視圖圖像的射影圖案與原物體 O 在該方向的空間譜射影圖案一致 ；所述 M*N 個(gè)彩色二維圖像投影裝置Pmn 在所述空間譜面 S 在還原空間的對(duì)應(yīng)面 S’上按照與攝取時(shí)相同的空間抽樣角 ωmn 排列，且將各投影裝置 Pmn 的成像光軸錨碇在所述參照點(diǎn) R 在還原空間的對(duì)應(yīng)點(diǎn) R’上 。

本發(fā)明通過體現(xiàn)全息投影技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)，使得不同用戶可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互，并帶給用戶逼真的三維視覺顯示，并且，將全息投影技術(shù)與三維地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式，通過三維地理信息系統(tǒng)展現(xiàn)的時(shí)效地理模型，對(duì)全息投影的數(shù)據(jù)提供精確的三維建模數(shù)據(jù)。

最后應(yīng)說明的是 ：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制 ；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 ：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換 ；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。