CN104394394A - 一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统。其中，该方法包括：追踪N个观察者及其眼睛位置的移动，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给观察者的可编程反射镜的转动角度，多个投影屏每个像素位置对应可编程反射镜阵列中的一个可编程反射镜，并预先将可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给N个观察者，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动及分配给观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将左眼和右眼的三维图像向投影屏投影，从而控制射入不同的观察者左眼和右眼的光学投影。通过上述方式，本发明允许观察者完全且无阻碍地移动且观看到唯一定制的三维立体图像。

Description

一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及视觉显示技术领域，特别是涉及一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统。

背景技术

现在出现的全息(Holography)显示技术，全息可以理解为三维显示物体和画面，即展示一个物体全部视角的全部画面的图像。全息图像技术包括利用特殊的技术手段记录并再现一个物体全部视角的全部画面的图像，从而使人眼产生和实际环境完全感觉一样的视觉效果。

现有技术中，三维(3D)显示技术能够提供全息图像，且该显示技术正在日益普及和应用，其不仅在计算机图形学领域中，而且在其他不同的环境和技术中同样得以实施。在3D显示技术方面，用户通常要佩戴头盔、特殊眼镜等，将平面图像转换成虚拟立体的图像。但是，这种应用方式是独自进行并且是具有妨碍性的：用户佩戴头盔、特殊眼镜或是其他只会将3D图像单独显示给每个用户的设备。

虽然这些方法通常是成功的，但是它们并未被广泛接受，这是因为观察者通常不喜欢在眼睛上戴东西。此外，这些方法在要将3D图像投影给一个或多个偶然经过的过路人、一群合作者或全体观众是无法实现的。如果要满足这种同时观看的需要，使得可以为处于相同观看环境并可以完全自由移动的每一个观看者呈现唯一定制的自动立体3D图像，而且该图像完全不同于那些正被任何其他观看者所观看的图像，那么将会是特别有利的。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统，允许观察者完全且无阻碍第自由移动且能够观看到唯一定制的(全息的)三维立体图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种实现全息图像显示的三维显示方法，所述方法包括：追踪N个观察者及其眼睛位置的移动，N为大于0的自然数；根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射镜分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼；其中，多个所述可编程反射镜分布在所述投影屏表面形成可编程反射镜阵列，所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射镜阵列中的一个可编程反射镜，并预先将所述可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给所述N个观察者；以及根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将所述左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影，从而控制射入不同的所述观察者左眼和右眼的光学投影。

其中，所述根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度的步骤具体为：根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜相对于所述投影屏表面的角度，以改变所述可编程反射镜的法线方向。

其中，所述根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将所述左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影的步骤包括：与分配给所述观察者的可编程反射镜的法线进行关联；分别将左眼三维图像和右眼三维图像的入射光投影到所述投影屏对应像素上分配给所述观察者的可编程反射镜的法线位置，并经过所述可编程反射镜的反射从所述法线位置相应地射入所述观察者的左眼和右眼，从而分别将左眼和右眼的三维图像投影到相应的左眼和右眼的位置。

其中，所述方法包括：追踪所述观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n；其中，n、N±n均为大于0的自然数；若所述观察者的数量从N变化为N±n时，则重新将所述可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给所述N±n个观察者；然后依次执行所述调整可编程反射镜的转动角度的步骤以及所述调制三维图像的步骤。

其中，所述追踪观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n的步骤之后，还包括：根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动确定对应观察者是否有效；以及统计确定的有效观察者以确定观察者的数量。

其中，所述根据所述每个观察者的眼睛位置的移动确定对应观察者是否有效的步骤具体为：根据所述每个观察者的眼睛位置的移动是否在预定方向范围内以确定对应的观察者是否有效；其中，所述预定方向范围为所述投影屏所在方向的范围。

其中，所述方法还包括：响应所述追踪N个观察者的眼睛位置的移动，相应地调整左眼和右眼三维图像以产生全息图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种实现全息图像显示的三维显示装置，所述装置包括：投影屏，具有分布在其表面的可编程反射单元阵列，且所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元；控制单元，用于将所述可编程反射单元阵列中的多个反射单元依次交替地分配给不同的观察者；以及根据每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射单元分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种实现全息图像显示的三维显示系统，所述系统包括追踪设备、三维显示装置、三维图像处理装置以及投影设备；所述追踪设备用于追踪观察者以确定观察者的数量N，以及追踪每个观察者的眼睛位置的移动；其中，N为大于0的自然数；所述三维显示装置包括：投影屏，具有分布在其表面的可编程反射单元阵列，并且所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元；以及控制单元，用于将所述可编程反射单元阵列中的多个反射单元依次交替地分配给所述N个观察者；以及根据所述追踪设备追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射单元分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼；所述三维图像处理装置用于根据所述追踪设备追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动以及所述控制单元分配所述观察者的的可编程反射单元的反射角度调制相应的左眼和右眼三维图像，以控制所述投影设备分别将所述左眼和右眼三维图像向所述投影屏投影，从而控制射入不同的所述观察者左眼和右眼的光学投影。

其中，所述三维图像处理装置包括：图像处理单元，用于将所需显示的图像渲染成3D图像；显示界面和图像分割单元，用于将来自所述图像处理单元的3D图像分成左眼三维图像和右眼三维图像；信号处理单元，用于根据所述追踪设备追踪到的观察者的眼睛位置的移动以及所述控制单元分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度产生相应的左眼图像调制信号和右眼图像调制信号；左眼图像调制单元，用于响应所述信号处理单元产生的左眼图像调制信号对所述左眼三维图像进行调制，并控制所述投影设备将调制后的所述左眼三维图像投影到所述投影屏；以及右眼图像调制单元，用于响应所述信号处理单元产生的右眼图像调制信号对所述右眼三维图像进行调制，并控制所述投影设备将调制后的所述右眼三维图像投影到所述投影屏。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明将可编程反射镜阵列布设在投影屏表面，并预先定义投影屏每个像素位置对应一个可编程反射镜，并且还将所述可编程反射镜阵列中的多个可编程反射镜依次交替地分配给追踪到的N个观察者。然后根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及调整的对应的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，使得左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影时能够射入不同的观察者左眼和右眼的光学投影。从而允许观察者完全且无阻碍地自由移动且能够观看到唯一定制的三维立体图像。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示方法的流程示意图；

图2-1、2-2是本发明一实施方式中将可编程反射镜分配给观察者的原理示意图；

图2-3、2-4是本发明另一实施方式中将可编程反射镜分配给观察者的原理示意图；

图3是本发明第二实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示

方法的流程示意图；

图4是本发明实施方式中的调制左眼和右眼三维图像方法流程示意图；

图5是本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示装置

的结构示意图；

图6是本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示系统的结构示意图。

元件标号：

装置                    40、52

投影屏                  41、521

可编程反射单元          42、523

控制单元                43、522

系统                    50

追踪设备                51

三维图像处理装置        53

图像处理单元            531

显示界面和图像分割单元  532

信号处理单元            533

左眼图像调制单元        534

右眼图像调制单元        535

投影设备                54

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

请参阅图1，为本发明第一实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示方法的流程示意图。该实施方式示出的实现全息图像显示的三维显示方法包括如下步骤：

步骤S10，追踪N个观察者及其眼睛位置的移动，N为大于0的自然数。

步骤S11，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射镜的转动角度，以使得分配给对应观察者的该可编程反射镜分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的该观察者的左眼和右眼。

其中，多个该可编程反射镜分布在该投影屏表面形成可编程反射镜阵列，该投影屏每个像素位置对应该可编程反射镜阵列中的一个可编程反射镜，并预先将该可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给该N个观察者。

请同时参阅图2-1、2-2，为本发明一实施方式中将可编程反射镜分配给观察者的原理示意图，进一步地，该投影屏每个像素对应一个可编程反射镜，其中，在将该可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给该N个观察者时依照如下方式进行分配：从该可编程反射镜阵列中位置为第一行、第一列的第一个反射镜开始进行分配，该第一个反射镜分配给一个观察者的左眼(左眼像素13a)、位于该可编程反射镜阵列中位置为第一行、第二列的第二个反射镜分配给该观察者的右眼(右眼像素13b)；位于该可编程反射镜阵列中位置为第一行、第三列的第三个反射镜分配给另一个观察者的左眼，位于该可编程反射镜阵列中位置为第一行、第四列的第四个反射镜分配给该另一个观察者的右眼，……依此类推，依次交替地为每个观察者的左眼和右眼分配对应的反射镜。例如，投影屏上铺设了4×4的可编程反射镜矩阵，且当前有2个观察者，则如图2-1、2-2所示按照上述的分配方式进行分配。

请同时参阅图2-3以及2-4，为本发明另一实施方式中将可编程反射镜分配给观察者的原理示意图，在另一种情况下，将该可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给该N个观察者时依照如下方式进行分配：该投影屏的全部像素被划分为对应左眼图像的像素以及对应右眼图像的像素这两部分。由于每个像素均对应一个反射镜，因此该可编程反射镜阵列也相应地被划分成两部分(以下称为第一可编程反射镜阵列110和第二可编程反射镜阵列111)，然后分别对对应左眼图像的像素和对应右眼图像的像素进行分配。具体地，在对应左眼图像的像素中，位于该第一可编程反射镜阵列110中位置为第一行、第一列的第一个反射镜分配给一个观察者的左眼(左眼像素13a)，位于该第一可编程反射镜阵列中位置为第一行、第二列的第二个反射镜分配给另一个观察者的右眼(右眼像素13b)，……依此类推，将该第一可编程反射镜阵列110中每个反射镜对应分配给一个观察者，从而为每个观察者分配对应的左眼图像的像素。同样，在对应右眼图像的像素中，位于该第二可编程反射镜阵列111中位置为第一行、第一列的第一个反射镜分配给一个观察者的左眼(左眼像素13a)，位于该第二可编程反射镜阵列111中位置为第一行、第二列的第二个反射镜分配给另一个观察者的右眼(右眼像素13b)，……依此类推，将该第二可编程反射镜阵列111中每个反射镜对应分配给一个观察者，从而为每个观察者分配对应的右眼图像的像素。例如，投影屏上铺设了4×4的可编程反射镜矩阵，且当前有2个观察者，则如图2-3、2-4所示按照上述的分配方式进行分配。

由以上分配方式可以知道，该投影屏每个像素均对应一个反射镜，但并不是全部的反射镜都对应分配给同一个观察者，而是依次交替地分配给了N个观察者。因此，每个观察者所能够看到图像的像素降低到了原始图像像素的1/N。

步骤S12，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动及分配给该观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将该左眼和右眼的三维图像向该投影屏投影，从而控制射入不同观察者左眼和右眼的光学投影。

请参阅图3，为本发明第二实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示方法的流程示意图。该实施方式示出的实现全息图像显示的三维显示方法包括如下步骤：

步骤S20，追踪N个观察者及其眼睛位置的移动，N为大于0的自然数。

步骤S21，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射镜的转动角度，以使得分配给对应观察者的该可编程反射镜分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的该观察者的左眼和右眼。

其中，多个该可编程反射镜分布在该投影屏表面形成可编程反射镜阵列，该投影屏每个像素位置对应该可编程反射镜阵列中的一个可编程反射镜，并预先将该可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给该N个观察者。

进一步地，步骤S21具体为：根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射镜相对于该投影屏表面的角度，以改变该可编程反射镜的法线方向。

步骤S22，根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动及分配给该观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将该左眼和右眼的三维图像向该投影屏投影，从而控制射入不同观察者左眼和右眼的光学投影。

进一步地，还响应追踪到的N个观察者的眼睛位置的移动，相应地调整左眼和右眼三维图像以产生全息图像，并将该全息图像向该投影屏投影使不同观察者观看到相应的全息图像。

请同时参阅图4，为本发明实施方式中的调制左眼和右眼三维图像的方法流程示意图。该实施方式示出的调制左眼和右眼三维图像的方法，即该步骤S22，包括如下子步骤：

子步骤S220，与分配给该观察者的可编程反射镜的法线进行关联。

子步骤S221，分别将左眼三维图像和右眼三维图像的入射光投影到该投影屏对应像素上分配给该观察者的可编程反射镜的法线位置，并经过该可编程反射镜的反射从该法线位置相应地射入该观察者的左眼和右眼，从而分别将左眼和右眼的三维图像投影到相应的左眼和右眼的位置。

步骤S23，追踪该观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n；其中，n、N±n均为大于0的自然数。若是，则进入步骤S24，否则，继续执行步骤S23。

步骤S24，根据追踪到的每个该观察者的眼睛位置的移动确定对应观察者是否有效。若是，则进入步骤S25，否则，返回步骤S23。

步骤S25，统计确定的有效观察者以确定观察者的数量。

具体地，根据该每个观察者的眼睛位置的移动是否在预定方向范围内以确定对应的观察者是否有效。其中，该预定方向范围为该投影屏所在方向的范围。

步骤S26，将该可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给该N±n个观察者。然后，返回步骤S21。

请参阅图5，为本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示装置的结构示意图。该装置40包括：

投影屏41，具有分布在其表面的可编程反射单元42阵列，且该投影屏41每个像素对应该可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元42。

控制单元43，用于将该投影屏41每个像素位置的可编程反射单元42依次交替地分配给不同的观察者，还用于根据每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射单元42的反射角度，以使得分配给对应观察者的可编程反射单元42分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的该观察者的左眼和右眼。

在本实施方式中，该可编程反射单元42可以是反射镜，还可以成盒的液晶单元。

当该可编程反射单元42为反射镜时，该控制单元43根据观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射镜相对于该投影屏41表面的角度，以改变该可编程反射镜的法线方向。

当该可编程反射单元42为液晶单元时，该控制单元43根据观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的液晶单元的驱动电极的电压，以改变液晶分布，从而改变入射光透射到该液晶单元的折射角度。

请参阅图6，为本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的三维显示系统的结构示意图。该系统50包括追踪设备51、三维显示装置52、三维图像处理装置53以及投影设备54。

该追踪设备51用于追踪观察者以确定观察者的数量N，以及追踪每个观察者的眼睛位置的移动，N为大于0的自然数。

该三维显示装置52包括投影屏521以及控制单元522，其中，该投影屏521具有分布在其表面的可编程反射单元523阵列，并且该投影屏521每个像素对应该可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元523。该控制单元522用于获取该追踪设备521追踪到的N个观察者及每个观察者的眼睛位置的移动，将该可编程反射单元阵列中的反射单元523依次交替地分配给该N个观察者，还用于根据每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射单元523的反射角度，以使得分配给对应观察者的可编程反射单元523分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的该观察者的左眼和右眼。

进一步地，该追踪设备51还用于追踪观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n；其中，n、N±n均为大于0的自然数。若该观察者的数量从N变化为N±n时，该控制单元522还用于重新将该可编程反射单元阵列中的多个反射单元523依次交替地分配给该N±n个观察者。

该三维图像处理装置53用于根据该追踪设备51追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动以及该控制单元52分配给该观察者的的可编程反射单元523的反射角度调制相应的左眼和右眼三维图像，以控制该投影设备54分别将该左眼和右眼的三维图像向该投影屏521投影，从而控制射入不同的该观察者左眼和右眼的光学投影。

进一步地，该三维图像处理装置53还用于响应该追踪设备51追踪到的N个观察者的眼睛位置的移动，相应地调整左眼和右眼三维图像以产生全息图像，以控制该投影设备54将该全息图像向该投影屏投影521，使得不同观察者观看到相应的全息图像。

进一步地，该三维图像处理装置53包括：

图像处理单元531，用于将所需显示的图像渲染成3D图像。

显示界面和图像分割单元532，用于将来自该图像处理单元531的3D图像分成左眼三维图像和右眼三维图像。

信号处理单元533，用于根据该追踪设备51追踪到的观察者的眼睛位置的移动以及该控制单元522分配给该观察者的可编程反射单元523的反射角度产生相应的左眼图像调制信号和右眼图像调制信号。

左眼图像调制单元534，用于响应该信号处理单元533产生的左眼图像调制信号对该左眼三维图像进行调制，控制该投影设备54将调制后的左眼三维图像投影到该投影屏521。

右眼图像调制单元535，用于响应该信号处理单元533产生的右眼图像调制信号对该右眼三维图像进行调制，控制该投影设备54将调制后的右眼三维图像投影到该投影屏521。

在本实施方式中，该可编程反射单元523可以是反射镜，还可以成盒的液晶单元。

当该可编程反射单元523为反射镜时，该控制单元522根据观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的可编程反射镜相对于该投影屏521表面的角度，以改变该可编程反射镜的法线方向。

具体地，该信号处理单元533根据该追踪设备51追踪到的观察者的眼睛位置的移动以及该控制单元522分配给观察者的可编程反射单元的法线方向产生该左眼图像调制信号和右眼图像调制信号。

该左眼图像调制单元534和该右眼图像调制单元535分别响应该信号处理单元533产生的左眼图像调制信号和右眼图像调制信号将左眼三维图像和右眼三维图像的入射光投影到该投影屏521对应像素上分配给该观察者的可编程反射单元523的法线位置，使该入射光经过该可编程反射单元523的反射并从该法线位置相应地射入该观察者的左眼和右眼，从而分别将左眼和右眼的三维图像投影到相应的左眼和右眼的位置。

当该可编程反射单元523为液晶单元时，该控制单元522根据观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给该观察者的液晶单元的驱动电极的电压，以改变液晶分布，从而改变入射光透射到该液晶单元的折射角度。

本发明提供的一种实现全息图像显示的三维显示方法、装置及系统，将可编程反射镜阵列布设在投影屏表面，并预先定义投影屏每个像素位置对应一个可编程反射镜，并且还将所述可编程反射镜阵列中的多个可编程反射镜依次交替地分配给追踪到的N个观察者。然后根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及调整的对应的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，使得左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影时能够射入不同的观察者左眼和右眼的光学投影。从而允许观察者完全且无阻碍地自由移动且能够观看到唯一定制的三维立体图像。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述方法包括：

追踪N个观察者及其眼睛位置的移动，N为大于0的自然数；

根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射镜分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼；其中，多个所述可编程反射镜分布在所述投影屏表面形成可编程反射镜阵列，所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射镜阵列中的一个可编程反射镜，并预先将所述可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给所述N个观察者；以及

根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将所述左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影，从而控制射入不同的所述观察者左眼和右眼的光学投影。

2.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度的步骤具体为：根据追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射镜相对于所述投影屏表面的角度，以改变所述可编程反射镜的法线方向。

3.根据权利要求2所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动及分配给所述观察者的可编程反射镜的转动角度调制相应的左眼和右眼三维图像，并将所述左眼和右眼的三维图像向所述投影屏投影的步骤包括：

与分配给所述观察者的可编程反射镜的法线进行关联；

分别将左眼三维图像和右眼三维图像的入射光投影到所述投影屏对应像素上分配给所述观察者的可编程反射镜的法线位置，并经过所述可编程反射镜的反射从所述法线位置相应地射入所述观察者的左眼和右眼，从而分别将左眼和右眼的三维图像投影到相应的左眼和右眼的位置。

4.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

追踪所述观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n；其中，n、N±n均为大于0的自然数；

若所述观察者的数量从N变化为N±n时，则重新将所述可编程反射镜阵列中的多个反射镜依次交替地分配给所述N±n个观察者；然后依次执行所述调整可编程反射镜的转动角度的步骤以及所述调制三维图像的步骤。

5.根据权利要求4所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述追踪观察者以判断观察者的数量是否从N变化为N±n的步骤之后，还包括：

根据追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动确定对应观察者是否有效；以及

统计确定的有效观察者以确定观察者的数量。

6.根据权利要求5所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述根据所述每个观察者的眼睛位置的移动确定对应观察者是否有效的步骤具体为：

根据所述每个观察者的眼睛位置的移动是否在预定方向范围内以确定对应的观察者是否有效；其中，所述预定方向范围为所述投影屏所在方向的范围。

7.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的三维显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应所述追踪N个观察者的眼睛位置的移动，相应地调整左眼和右眼三维图像以产生全息图像。

8.一种实现全息图像显示的三维显示装置，其特征在于，所述装置包括：

投影屏，具有分布在其表面的可编程反射单元阵列，且所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元；

控制单元，用于将所述可编程反射单元阵列中的多个反射单元依次交替地分配给不同的观察者；以及根据每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射单元分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼。

9.一种实现全息图像显示的三维显示系统，其特征在于，所述系统包括追踪设备、三维显示装置、三维图像处理装置以及投影设备；

所述追踪设备用于追踪观察者以确定观察者的数量N，以及追踪每个观察者的眼睛位置的移动；其中，N为大于0的自然数；

所述三维显示装置包括：

投影屏，具有分布在其表面的可编程反射单元阵列，并且所述投影屏每个像素位置对应所述可编程反射单元阵列中的一个可编程反射单元；以及

控制单元，用于将所述可编程反射单元阵列中的多个反射单元依次交替地分配给所述N个观察者；以及根据所述追踪设备追踪到的每个观察者的眼睛位置的移动相应地调整分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度，以使得分配给对应观察者的所述可编程反射单元分别将对应左眼和右眼的投影光线反射至对应的所述观察者的左眼和右眼；

所述三维图像处理装置用于根据所述追踪设备追踪到的每个所述观察者的眼睛位置的移动以及所述控制单元分配给所述观察者的的可编程反射单元的反射角度调制相应的左眼和右眼三维图像，以控制所述投影设备分别将所述左眼和右眼三维图像向所述投影屏投影，从而控制射入不同的所述观察者左眼和右眼的光学投影。

10.根据权利要求8所述的实现全息图像显示的三维显示系统，其特征在于，所述三维图像处理装置包括：

图像处理单元，用于将所需显示的图像渲染成3D图像；

显示界面和图像分割单元，用于将来自所述图像处理单元的3D图像分成左眼三维图像和右眼三维图像；

信号处理单元，用于根据所述追踪设备追踪到的观察者的眼睛位置的移动以及所述控制单元分配给所述观察者的可编程反射单元的反射角度产生相应的左眼图像调制信号和右眼图像调制信号；

左眼图像调制单元，用于响应所述信号处理单元产生的左眼图像调制信号对所述左眼三维图像进行调制，并控制所述投影设备将调制后的所述左眼三维图像投影到所述投影屏；以及

右眼图像调制单元，用于响应所述信号处理单元产生的右眼图像调制信号对所述右眼三维图像进行调制，并控制所述投影设备将调制后的所述右眼三维图像投影到所述投影屏。