像部12用于根據(jù)所述全息成像角度范圍?采集全息成像平面上的干 涉光波圖樣信號,并且生成相應的全息影像數(shù)據(jù)。全息成像部12采用CCD或者CMOS傳感 器感應參考光與全息成像目標A的物光的干涉強度圖樣,將干涉強度圖樣進行模擬一數(shù)字 轉換,生成數(shù)字形式的全息影像信號。
[0035] 雖然全息成像只限于全息成像目標A,相對于整個場景的全息成像已經(jīng)顯著地節(jié) 約了數(shù)據(jù)量,但是針對全息成像目標A所生成的全息影像信號仍然有可能包含非常大的數(shù) 據(jù)量,以至于給全息影像信號的遠程通信傳輸造成困難。為此,所述全息成像部12包括全 息影像數(shù)據(jù)精簡控制部120,用于控制所述全息成像部12采集干涉光波圖樣信號并生成全 息影像數(shù)據(jù)的過程,以便生成數(shù)據(jù)量精簡的全息影像數(shù)據(jù)。具體來說,如圖3所示,所述全 息影像數(shù)據(jù)精簡控制部包括:視角決定部1201以及像點抽樣控制部1202。
[0036] 對于完全的全息影像來說,其對任何視角和距離上的觀察者都顯示為三維視覺效 果,這也造成全息影像數(shù)據(jù)中相當大的數(shù)據(jù)量是被用于實現(xiàn)上述全方位的三維視覺效果 的。但從實際應用來看,沒有必要針對全部視角均表現(xiàn)為全息三維顯示效果,如果放棄一部 分達到全息三維顯示效果的視角,則有助于明顯節(jié)約數(shù)據(jù)量。特別是在本發(fā)明當中,對于非 全息成像區(qū)域Bl、B2所采用的成像方式是非全息三維成像,而非全息三維影像具有觀察視 角上的限制,這也就意味著觀察者在觀看再現(xiàn)的全部畫面時必然處在由非全息三維影像所 限定的視角范圍內(nèi)。綜合以上因素,所述視角決定部1201可用于確定所述影像再現(xiàn)端的觀 看者觀看所述再現(xiàn)影像的視角范圍,即根據(jù)再現(xiàn)的非全息三維影像的視角范圍,確定所述 觀看者觀看所述再現(xiàn)影像的視角范圍;進而,視角決定部1201可以控制全息成像部12將其 全息成像的視角范圍從全方向限縮為觀看所述再現(xiàn)影像的視角范圍。
[0037] 像點抽樣控制部1202根據(jù)觀看者觀看所述再現(xiàn)影像的所述視角范圍,決定全息 成像部12從采集的干涉光波圖樣信號中選取像點的抽樣間隔;所述全息成像部12按照所 述抽樣間隔從干涉光波圖樣信號抽取像點并生成全息影像數(shù)據(jù)。因為完全的全息三維影像 在提供全向三維顯示的同時帶來的一個副產(chǎn)物就是具有非常高的分辨率,甚至高于人眼所 能辨識的程度,因此含有大量不必要的冗余信息。因此,可以對CCD或CMOS傳感器采集的 數(shù)字形式的干涉光波圖樣信號進行再次采樣,只選取全息影像信號中的一部分像點,而去 掉這些采樣的像點之間的像點。選取像點的抽樣間隔與觀看者觀看所述再現(xiàn)影像的所述視 角范圍有關,視角范圍越狹小,則抽樣間隔越??;視角范圍越大,則允許的抽樣間隔越大。因 此,像點抽樣控制部1202根據(jù)觀看者觀看所述再現(xiàn)影像的所述視角范圍,按照預定的比例 決定抽樣間隔。其中,人眼對垂直方向分辨率的敏感度要小于水平方向分辨率的敏感度,因 此,像點抽樣控制部1202選取的垂直方向上的像點抽樣間隔大于所述水平方向上的像點 抽樣間隔。通過像點的抽樣,可以進一步減小目標A的全息三維影像的數(shù)據(jù)量。
[0038] 非全息三維影像成像部13用于根據(jù)所述非全息成像角度范圍采集生成非 全息三維影像所需要的信號,并且生成相應的非全息三維影像數(shù)據(jù)。對于非全息成像角度 范圍內(nèi)的場景,非全息三維影像成像部13-般將其生成為左眼圖像和右眼圖像共同組成 的視差圖像對。
[0039] 數(shù)據(jù)封裝部14,用于將全息成像目標A的所述全息影像數(shù)據(jù)以及所述全息成像角 度范圍封裝為全息影像數(shù)據(jù)包,將非全息成像角度范圍的場景的非全息三維影像數(shù)據(jù)以及 所述非全息成像角度范圍封裝為非全息影像數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)封裝部14還在全息影像數(shù)據(jù)包 和非全息影像數(shù)據(jù)包當中分別封裝成像的時間戳信息,以便在再現(xiàn)過程當中實現(xiàn)同一時刻 全息影像和非全息影像的同步顯示。
[0040] 所述通信發(fā)送部15通過所述通信網(wǎng)絡向影像再現(xiàn)端傳輸包括全息影像數(shù)據(jù)包和 非全息影像數(shù)據(jù)包的影像數(shù)據(jù)。經(jīng)過本發(fā)明的上述處理,影像數(shù)據(jù)的總數(shù)據(jù)量一般能夠降 低至整個場景全息影像數(shù)據(jù)的數(shù)百分之一,因此網(wǎng)絡傳輸?shù)膸捫枨罂梢越档偷?G以下, 已經(jīng)能夠為現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡帶寬所承載。
[0041] 所述影像再現(xiàn)端2包括:通信接收部21、全息影像再現(xiàn)部22、非全息三維影像再現(xiàn) 部23、影像融合控制部24。
[0042] 其中,所述通信接收部21通過所述通信網(wǎng)絡接收包括全息影像數(shù)據(jù)包和非全息 影像數(shù)據(jù)包的所述影像數(shù)據(jù)。
[0043] 所述全息影像再現(xiàn)部22根據(jù)所述全息影像數(shù)據(jù)包中的全息影像數(shù)據(jù)和全息成像 角度范圍,在影像再現(xiàn)區(qū)域的相應位置處再現(xiàn)全息成像目標的全息影像。影像再現(xiàn)區(qū)域是 影像再現(xiàn)過程中所設定的再現(xiàn)整個場景所占據(jù)的顯示范圍區(qū)域,針對整個影像再現(xiàn)區(qū)域可 以建立再現(xiàn)畫面坐標系。全息影像再現(xiàn)部22根據(jù)全息成像角度范圍,將其換算為該再現(xiàn)畫 面坐標系當中的坐標,進而在相應的坐標位置處再現(xiàn)全息成像目標A的全息影像。
[0044] 所述非全息三維影像再現(xiàn)部23根據(jù)非全息影像數(shù)據(jù)包中的非全息三維影像數(shù)據(jù) 以及非全息成像角度范圍,同樣經(jīng)過坐標換算,在影像再現(xiàn)區(qū)域的相應位置處再現(xiàn)非全息 三維影像,包括左、右眼視差圖像;在觀察者處在非全息三維影像所限定的視角范圍內(nèi)時, 通過裸眼觀察再現(xiàn)的非全息三維影像,能夠取得作為背景的虛擬三維視覺效果,并且與目 標A的真三維視效形成疊加。
[0045] 所述影像融合控制部24用于調(diào)節(jié)再現(xiàn)的所述全息影像和非全息三維影像的大 小、亮度和顏色,以便二者視覺效果上相互融合,形成再現(xiàn)影像。該影像融合控制部24也負 責按照所述時間戳信息保證全息影像和非全息三維影像再現(xiàn)的時間同步性。
[0046] 如圖4所示,本發(fā)明進而提供的全息影像的遠程傳輸方法,包括如下步驟: 角度決定步驟401,根據(jù)成像場景中的全息成像目標的位置,決定對所述成像場景進行 成像過程中全息成像角度范圍以及非全息成像角度范圍; 全息成像步驟402,根據(jù)所述全息成像角度范圍采集全息成像平面上的干涉光波圖樣 信號,并且生成相應的全息影像數(shù)據(jù); 非全息三維影像成像步驟403,根據(jù)所述非全息成像角度范圍,采集生成非全息三維影 像所需要的信號,并且生成相應的非全息三維影像數(shù)據(jù); 數(shù)據(jù)封裝步驟404,將所述全息影像數(shù)據(jù)以及所述全息成像角度范圍封裝為全息影像 數(shù)據(jù)包,將非全息三維影像數(shù)據(jù)以及所述非全息成像角度范圍封裝為非全息影像數(shù)據(jù)包; 通信發(fā)送步驟405,通過所述通信網(wǎng)絡傳輸包括全息影像數(shù)據(jù)包和非全息影像數(shù)據(jù)包 的影像數(shù)據(jù); 通信接收步驟406,通過所述通信網(wǎng)絡接收包括全息影像數(shù)據(jù)包和非全息影像數(shù)據(jù)包 的所述影像數(shù)據(jù); 全息影像再現(xiàn)步驟407,根據(jù)所述全息影像數(shù)據(jù)包中的全息影像數(shù)據(jù)和全息成像角度 范圍,在影像再現(xiàn)區(qū)域的相應位置處再現(xiàn)全息成像目標的全息影像; 非全息三維影像再現(xiàn)步驟408,根據(jù)非全息影像數(shù)據(jù)包中的非全息三維影像數(shù)據(jù)以及 非全息成像角度范圍,在影像再現(xiàn)區(qū)域的相應位置處再現(xiàn)非全息三維影像; 影像融合控制步驟409,調(diào)節(jié)再現(xiàn)的所述全息影像和非全息三維影像的大小、亮度和顏 色,以便二者視覺效果上相互融合,形成再現(xiàn)影像。
[0047] 其中,在所述全息成像步驟402中,通過控制采集干涉光波圖樣信號并生成全息 影像數(shù)據(jù)的過程,生成數(shù)據(jù)量精簡的全息影像數(shù)據(jù)??刂撇杉缮婀獠▓D樣信號并生成全 息影像數(shù)據(jù)的過程如圖5所示,具體包括:視角決定步驟4021,確定所述再現(xiàn)影像觀看者觀 看所