一种全息显示智能终端系统及显示介质系统

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种全息显示智能终端系统及显示介质系统。

背景技术

随着人们对显示技术的追求不断提高，显示技术经历了从黑白显示到彩色显示，从模拟显示到数字显示，从低分辨率显示到高分辨率显示，从平面显示(2D)到立体显示(3D)，显示技术呈现的效果也逐渐趋于接近于人眼最适合的观看效果。

全息显示的技术原理是利用光波的干涉和衍射，将物体的三维画面悬浮在实景半空中，从而使得人们可以看到真实或虚拟物体的幻像，营造出亦真亦幻的氛围，具有强烈的纵深感和科技感。对于大多数人来说，全息显示是一种神奇的技术，仅是电影大片中一次又一次出现的高科技，离我们的生活比较遥远。

因此，实现可以流畅、实时地进行高动态显示并可以实现空中交互，像电影中的高科技技术一样，是人们对于全息显示未来的期待。然而，如何去实现这一技术并进行落地，是目前人们亟需要解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种全息显示智能终端系统及显示介质系统，旨在能实现提供一种高动态显示并可实现空中智能交互的全息显示智能终端系统及显示介质系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供一种全息显示智能终端系统，包括相互连接的干冰气化喷气系统、干冰安全存储罐、投影系统、智能终端控制系统以及交互识别模块；

所述干冰气化喷气系统，用于将干冰喷出形成气体介质投影气墙；

所述干冰安全存储罐，用于存储干冰并向所述干冰气化喷气系统提供干冰；

所述投影系统，用于产生投影光束，并投影在干冰气体形成的白色介质墙上，形成视觉悬空的全息投影效果；

所述交互识别模块，用于捕捉并识别用户的身体及语音操控指令信号，并将所述识别的操控指令信号发送到智能终端控制系统；

所述智能终端控制系统，接收所述各功能模块的反馈信号以及发出控制信号以控制所述投影系统在所述气体介质投影气墙上进行显示投影；

其中，所述干冰气化喷气系统包括空气泵、与空气泵连接的控制气体流出的旁通阀、干冰气体分流阀以及单向阀，所述空气泵连接所述所述干冰安全存储罐，所述单向阀连接有排气管，所述排气管上设置有多个喷头。

在一些实施例中，进一步还包括红外触摸屏，所述红外触摸屏包括触摸屏外框,所述触摸屏外框上安装有红外线发射与接收感测元件。

在一些实施例中，所述干冰气化喷气系统包括管道架以及固定管道架的底座，所述空气泵设置固定在所述底座中，所述排气管固定在所述管道架上。

在一些实施例中，排气管内置在所述管道架内。

在一些实施例中，排气管围合成长方体状，所述排气管上的喷头由上、下、左、右四个方向分别向内喷气，形成数个横向喷雾和纵向喷雾的喷气矩阵，构成白色的投影气墙。

在一些实施例中，干冰安全存储罐呈圆柱罐体状，设置在所述底座的下方并与所述空气泵连接。

在一些实施例中，所述投影系统包括投影装置，所述投影装置包括相互连接的曝光模块、图像生成模块、投影成像模块、折射透镜组、非球面反射镜以及激光光源，所述曝光模块用于控制图像曝光量，所述图像生成模块用于生成图像，所述激光光源用于投影成像，并将经所述折射透镜组、非球面反射镜生成的图像投影于全息投影介质上。

在一些实施例中，所述投影系统包括投影屏幕，所述投影屏幕包括背光以及安装于所述背光上的显示屏，所述背光包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光层，所述显示屏包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。

在一些实施例中，所述交互识别模块包括动作捕捉摄像头和语音陈列模块，所述动作捕捉摄像头用于捕捉用户在全息投影介质墙上的红外触控操作以及身体动作识别和人脸识别；所述语音陈列模块用于识别用户的语音操控指令，并根据用户的语音操控指令反馈到所述智能终端控制系统。

本发明的第二方面还提供一种显示介质系统，所述显示介质系统包括干冰气化喷气装置以及干冰存储罐，所述干冰气化喷气装置包括空气泵、与空气泵连接有控制气体流出的旁通阀、干冰气体分流阀以及单向阀，所述单向阀外接有排气管，所述排气管上分布有多个喷头，所述空气泵连接所述干冰存储罐。

本发明实施例提供的所述全息显示智能终端系统及显示介质系统，通过干冰气化喷气系统将干冰气化并均匀喷出，最后形成由干冰气体覆盖的规则显示气体介质的投影气墙，通过所述红外触摸屏以及交互识别模块准确地对用户的手势控制识别交互及语音识别交互，并将识别的控制信号发送给所述智能终端控制系统，所述智能终端控制系统根据所述控制信息控制所述投影系统在所述干冰气体形成的投影气墙介质上进行相应的投影显示，从而形成视觉悬空的全息投影效果，就像科幻片中的人手在空气中操作科技显示界面的场景，极具科技感。

附图说明

图1为本发明涉及的一种全息显示智能终端系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种全息显示智能终端系统的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的立体结构分解图；

图4为本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的显示介质系统的结构示意图；

图5为本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的干冰气化喷气系统的结构示意图；

图6为本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的投影系统的结构框图；

图7为本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的交互识别模块的结构框图；

图8为本发明实施例的一种一实施例的显示介质系统的结构框图；

图9为本发明实施例的一种显示介质系统的冰气化喷气装置结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

下面结合附图，详细说明本申请具体实施方案。

实施例一：

请参阅图1及图2所示，其为实现本发明实施例的一种全息显示智能终端系统的结构示意图，所述全息显示智能终端系统包括红外触摸屏10、干冰气化喷气系统20、干冰安全存储罐30、投影系统40、智能终端控制系统50以及交互识别模块60。

请参阅图2至图5，所述红外触摸屏10包括触摸屏外框11,所述触摸屏外框11上安装有红外线发射与接收感测元件，通过设置所述红外线发射与接收感测元件，在红外触摸屏表面上形成红外线探测网。在本实施例中，所述触摸屏外框11呈长方体状。在另一实施例中，所述触摸屏外框11的形状也可以根据用户实际需求设置成规则或不规则形状。

请参阅图2至图5，所述干冰气化喷气系统20用于将干冰进行均匀喷出形成气体介质投影气墙，所述干冰气化喷气系统20包括管道架201、固定管道架的底座202以及空气泵203，所述空气泵203设置固定在所述底座202中，并与所述干冰安全存储罐30连接。所述空气泵203连接有控制气体流出的旁通阀205、干冰气体分流阀206以及单向阀207。所述管道架201上设置有排气管208，所述排气管208上分布有多个喷头204，所述管道架201呈长方体状，固定外包于所述红外线外框11的外侧，所述排气管208固定在所述管道架201上。在另一实施例中，所述排气管208还可以内置在所述管道架201内,即在管道架201内侧设置槽孔，将所述排气管208内置在槽孔中。

本申请实施例通过所述干冰气化喷气系统，气化的二氧化碳配合所述多个喷头204，在终端设备显示区域不间断的均匀的喷出白色干冰气体(雾气)，本申请实施例中，由上、下、左、右四个方向分别向内喷气，形成数个横向喷雾和纵向喷雾的喷气矩阵，由此形成了一面白色气体构成的墙，这就成为了空气中投影的显示介质。在本实施例中，如图4所示，干冰雾化喷头的喷气口分别为A1～A10向右喷射气体、B1～B9向左喷射气体、C1～C3向下喷射气体、D1～D3向上喷射气体，交错排列，最后形成了无死角全气体覆盖的规则显示气体介质的投影气墙。

请参阅图5，所述空气泵203连接到所述干冰存储器30上，并且所述空气泵203的一端连接有旁通阀205，所述旁通阀205的输出端连接有干冰气体分流阀206，所述干冰分体分裂阀206的输出端连接有单向阀207，所述单向阀207连接有排气管208。所述干冰气化喷气系统20在进行喷气工作时，空气泵203压缩空气并与干冰安全存储罐30内的干冰气体混合，干冰混合气体被压缩喷出，在控制混合气体的旁通阀205内控制真空，在一个实施例中，进一步还可以在所述旁通阀205上增加消声器209，通过用消声器209来消除气体喷出产生的噪音。通过在所述旁通阀205输出端连接有干冰气体分流阀206，分体分裂阀206的输出端连接有单向阀207，通过在干冰气体分流阀206内进行干冰气体的分流，并由单向阀207控制喷出气体量的大小，从而保证干冰气体均匀喷出，干冰气体分流后输出到排气管，再由多个喷头204均匀喷出形成干冰气体全息投影介质墙。

所述干冰安全存储罐30，用于存储干冰，并向所述干冰气化喷气系统提供干冰。所述干冰安全存储罐30呈圆柱罐体状，设置在所述底座202下方并与所述空气泵203连接。

所述投影系统40为短焦距投影系统，用于产生投影光束，投在干冰气体形成的白色气体介质墙上，形成视觉悬空的全息投影效果。请参阅图6，所述投影系统40包括投影装置401和投影屏幕402，所述投影装置401包括相互电连接的曝光模块4011、图像生成模块4012、投影成像模块4013、折射透镜组4014、非球面反射镜4015以及激光光源4016。所述曝光模块4011具有若干曝光量，用于对生成的图像进行曝光，所述图像生成模块4012用于生成图像，所述激光光源4016用于进行投影成像，投影成像经所述折射透镜组4014、非球面反射镜4015将生成的图像投影于所述全息投影介质上。所述投影屏幕402包括背光以及安装于所述背光上的显示屏，所述背光包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光层，所述显示屏包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。本实施例中，所述图像生成模块4012为DLP DMD芯片。本申请实施例通过短焦距投影系统产生的投影光束，投在干冰气体形成的白色介质墙上，从而形成视觉悬空的全息投影效果，本申请实施例中并配合投影控制软件能加强这种浮空效果，如此能达到如电影科幻片中的空中投影效果一样。

所述智能终端控制系统50分别与所述红外触摸屏10、干冰气化喷气系统20、干冰安全存储罐30、投影系统40以及交互识别模块60进行电连接，接收所述各功能模块的反馈信号以及发出控制信号以控制整个全息显示智能终端系统工作。

所述交互识别模块60，用于捕捉并识别用户的身体及语音操控指令信号，并将所述识别的操控指令信号发送到智能终端控制系统。所述交互识别模块60包括动作捕捉摄像头601和语音陈列模块602，所述动作捕捉摄像头601用于捕捉用户在全息投影介质墙上的红外触控操作以及身体动作识别和人脸识别，比如可以识别人体的身体动作，如扭头、转身、弯腰等；还可以进行手势识别，比如抓、捏、滑动、翻转、轻弹、手指的放大及缩小等手势动作。所述语音陈列模块602用于识别用户的语音操控指令，并根据用户的语音操控指令反馈到所述智能终端控制系统50，所述智能终端控制系统50根据所述操控指令发出控制信息控制所述投影系统40进行相应的显示，并在干冰气体形成的全息投影介质墙上进行投影显示。

本申请实施例通过所述短焦距投影系统发出的光线投射到干冰产生的半透明气体全息投影介质墙上时，就会呈现一个半透明的三维幕布。然后利用红外触摸屏以及交互识别模块60，并结合固化在所述智能终端控制系统50上的控制软件算法，从而使得投影系统40能够准确地识别用户的手势控制及语音控制并进行相应控制信息的投影显示，从而形成视觉悬空的全息投影效果。

本实施例中，所述红外触摸屏10以及所述显示气体介质的投影气墙的大小尺寸可以根据不同的需求进行设计，一般小尺寸是为个人用户准备的，而大尺寸的则是用于商业组织使用。

本申请实施例所述全息显示智能终端系统通过干冰气化喷气系统20将干冰气化并喷出，最后形成由干冰气体覆盖的规则显示气体介质的投影气墙，通过所述红外触摸屏10以及交互识别模块60准确地对用户的手势控制识别交互及语音识别交互，并将识别的控制信号发送给所述智能终端控制系统50，所述智能终端控制系统50根据所述控制信息控制所述投影系统40在所述干冰气体形成的投影气墙介质上进行相应的投影显示，从而形成视觉悬空的全息投影效果，就像科幻片中的人手在空气中操作科技显示界面的场景，极具科技感。

实施例二：

本申请发明实施例还提供一种显示介质系统，请参阅图3及图4，图8及图9，所述显示介质系统包括干冰气化喷气装置100以及干冰存储罐200，所述干冰气化喷气装置100包括如实施例一中所述空气泵203、与空气泵203连接有控制气体流出的旁通阀205、与旁通阀205一端连接有干冰气体分流阀206以及与所述干冰气体分流阀206连接的单向阀207，所述单向阀207外接有排气管208，所述排气管208上分布有多个喷头204。所述空气泵203连接所述干冰存储罐200。

在一实施例中，所述排气管208可以围合成不同形状，所述排气管208上的多个喷头204可排列组成不同的形状，比如，本申请中，所述多个喷头204围成一长方体状，由上、下、左、右四个方向分别向内喷气，形成数个横向喷雾和纵向喷雾的喷气矩阵，由此形成了一面白色气体构成的墙，这就成为了空气中投影的显示介质。在本实施例中，干冰雾化喷头的喷气口分别为A1～A10向右喷射气体、B1～B9向左喷射气体、C1～C3向下喷射气体、D1～D3向上喷射气体，交错排列，最后形成了无死角全气体覆盖的规则显示气体介质的投影气墙。

所述干冰气化喷气装置100在进行喷气工作时，空气泵203压缩空气并与干冰存储罐200内的干冰气体混合，干冰混合气体被压缩喷出，在控制混合气体的旁通阀205内控制真空，在干冰气体分流阀206内进行干冰气体的分流，并由单向阀207控制喷出气体量的大小，保证干冰气体的均匀喷出，干冰气体分流后输出到排气管，再由多个喷头204均匀喷出形成干冰气体全息投影介质墙。

在一实施例中，所述旁通阀205上还可以进一步设置消声器，通过消声器能有效消除气体喷出产生的噪音。

在一实施例中，所述干冰气化喷气装置100与所述实施例一中的干冰气化喷气系统20结构基本相同，所述干冰气化喷气装置100进一步包括如实施例一中所述的管道架201，所述排气管208固定在所述管道架201上。在另一实施例中，所述排气管还可以内置在所述管道架201内，即在管道架201内侧设置槽孔，将所述排气管208内置在槽孔中。

在一实施例中，所述干冰存储罐200与实施例一中的干冰安全存储罐30结构基本相同，均呈圆柱罐体状，用于存储干冰。所述干冰存储罐200与所述空气泵203连接。

本申请实施例所述显示介质系统的全息显示介质材料干冰比较容易获得，且对环境没有任何污染，对使用者和维护者的身体没有任何损伤，只要有干冰混合气体并通过所述干冰气化喷气装置100喷出就可以形成气体介质的投影气墙，然后通过短焦距激光投影，进行持续不断的显示和交互，从而形成视觉悬空的全息投影效果，就像科幻片中的人手在空气中操作科技显示界面的场景，极具科技感。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。