图像投射方法和系统与流程

1.本技术涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种图像投射方法和系统。


背景技术：

2.混合现实以及增强现实等技术的应用场景日益增多。
3.在混合现实以及增强现实等场景中，虚拟对象和真实对象均会同时存在，而且不同位置用户所看到的虚拟场景是相同的，使得混合现实场景中呈现虚拟场景图像的方式较为单一，灵活性较差。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种图像投射方法和系统。
5.其中，一种图像投射系统，包括：控制设备、透明全息显示屏、第一衍射光栅、第二衍射光栅以及多个投射光源；
6.其中，所述透明全息显示屏、第一衍射光栅、第二衍射光栅以及所述投射光源均与所述控制设备相连；
7.所述透明全息显示屏的第一显示面叠加有所述第一衍射光栅；
8.所述透明全息显示屏的第二显示面叠加有所述第二衍射光栅；
9.所述投射光源为设置于所述透明全息显示屏外且朝向所述透明全息显示屏的投射光源，或者是设置于所述透明全息显示屏内的投射光源；
10.所述控制设备控制所述多个投射光源中至少一个第一投射光源向所述透明全息显示屏的第一显示面投射第一虚拟场景图像，向所述第二衍射光栅输出第一电调控信号，所述第一电调控信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个第一子光栅区处于不透光状态，使得所述第一子光栅区遮挡所述至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像，以使得第一虚拟场景图像在所述第二显示面不可见。
11.在一种可能的实现方式中，该图像投射系统还包括：至少一个人眼追踪器；
12.所述人眼追踪器与所述控制设备相连；
13.所述人眼追踪器采集用户的眼睛定位数据，所述用户的眼睛定位数据用于定位所述用户的人眼位置；
14.所述控制设备控制所述多个投影光源中至少一个第二投射光源向所述第二显示面投射第二虚拟场景图像，向所述第二衍射光栅发送第二电调控信号，所述第二电调控信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第二投射光源到目标用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第二光栅子区域的衍射参数，使得所述至少一个第二投射光源投射出的第二虚拟场景图像经所述至少一个第二光栅子区域仅投射至所述目标用户的人眼，所述目标用户为位于所述透明全息显示屏的第二显示面一侧的用户。
15.在又一种可能的实现方式中，该图像投射系统还包括：至少一个交互感应器；
16.所述交互感应器设置于所述透明全息显示屏外，与所述控制设备相连；
17.或者，所述交互感应器为设置于所述透明全息显示屏上的触摸感应单元，经所述透明全息显示屏与所述控制设备相连；
18.所述交互感应器采集第一用户向所述第一显示面输入的输入操作数据，将所述输入操作数据传输给所述控制设备，所述第一用户为位于所述透明全息显示屏的第一显示面一侧的用户；
19.所述控制设备还用于，按照所述输入操作数据确定所述第一用户选择的所述目标用户，所述目标用户属于所述位于所述透明全息显示屏的第二显示面一侧的至少一个第二用户。
20.在又一种可能的实现方式中，所述第一衍射光栅和第二衍射光栅为光栅间距可调的衍射光栅；
21.第二衍射光栅基于所述第一电控信号，缩小第一子光栅区的光栅间距直至所述第一子光栅区处于遮光状态；基于所述第二电控信号调整所述第二子光栅区的光栅间距，使得第二子光栅区具备将第二虚拟场景图像投射至所述目标用户的人眼所需的衍射参数。
22.在又一种可能的实现方式中，所述第一衍射光栅和第二衍射光栅为衍射系数可控的衍射光栅；
23.所述第一电控信号用于控制所述第二衍射光栅中的至少一个第一子光栅区的衍射系数为不透光状态对应的衍射系数；
24.所述第二电控信号用于控制所述第二衍射光栅中至少一个第二光栅子区域的衍射系数为目标衍射系数；
25.所述第二衍射光栅的至少一个第二衍射子区域具有目标衍射系数，使得所述至少一个第二衍射子区域能将第二虚拟场景图像投射至所述目标用户的人眼。
26.又一方面，本技术还提供了一种图像投射方法，包括：
27.确定待向透明全息显示屏的第一显示面投射的第一虚拟场景图像，所述透明全息显示屏具有第一显示面和第二显示面，所述第一显示面叠加有第一衍射光栅，所述第二显示面叠加有第二衍射光栅；
28.控制所述多个投射光源中至少一个第一投射光源向所述第一显示面投射第一虚拟场景图像；
29.向所述第二衍射光栅输出第一电调控信号，所述第一电调控信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个第一子光栅区处于不透光状态，使得所述第一子光栅区遮挡所述至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像，以使得第一虚拟场景图像在所述第二显示面不可见。
30.在一种可能的实现方式中，图像投射方法还包括：
31.确定位于所述透明全息显示屏的第二显示面一侧的目标用户；
32.控制所述多个投影光源中至少一个第二投射光源向所述第二显示面投射第二虚拟场景图像；
33.向所述第二衍射光栅发送第二电调控信号，所述第二电调控信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第二投射光源到所述目标用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第二光栅子区域的衍射参数，使得所述至少一个第二投射光源投射出的第二
虚拟场景图像经所述至少一个第二光栅子区域仅投射至所述目标用户的人眼。
34.在又一种可能的实现方式中，所述确定位于所述透明全息显示屏的第二显示面一侧的目标用户，包括：
35.获得第一用户在所述第一显示面输入的输入操作，所述第一用户为位于所述透明全息显示屏的第一显示面一侧的用户；
36.基于所述输入操作在所述第一显示面上的输入位置以及位于所述第二显示面一侧的至少一个第二用户的位置，确定所述输入操作所针对的目标用户。
37.在又一种可能的实现方式中，在所述向所述第二衍射光栅发送第二电调控信号之前，还包括：
38.获得所述目标用户的左眼位置和右眼位置；
39.所述控制所述多个投影光源中至少一个第二投射光源向所述第二显示面投射第二虚拟场景图像，包括：
40.确定待向所述目标用户呈现的第二虚拟场景图像；
41.基于所述第二虚拟场景图像，确定待投射至所述目标用户的左眼的第一子虚拟场景图像和待投射至所述目标用户的右眼的第二子虚拟场景图像；
42.基于所述目标用户的左眼位置，确定将所述第一子虚拟场景图像投射至所述目标用户的左眼所需的至少一个第三投射光源；
43.基于所述目标用户的右眼位置，确定将所述第二子虚拟场景图像投射至所述目标用户的右眼所需的至少一个第四投射光源；
44.控制所述至少一个第三投射光源向所述第二显示面投射第一子虚拟场景图像，控制所述至少一个第四投射光源向所述第二显示面投射第二子虚拟场景图像，以向所述目标用户呈现出由所述第一子虚拟场景图像和第二子虚拟场景图像叠加出的所述第二虚拟场景图像；
45.所述向所述第二衍射光栅发送第二电调控信号，包括：
46.向所述第二衍射光栅发送第一电调控子信号，所述第一电调控子信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第三投射光源到所述目标用户的左眼位置的光传播路径上的至少一个第三光栅子区域具有第一衍射参数，使得所述至少一个第三投射光源投射出的第一子虚拟场景图像经所述至少一个第三光栅子区域仅投射至所述目标用户的左眼；
47.向所述第二衍射光栅发送第二电调控子信号，所述第二电调控子信号用于控制所述第二衍射光栅中处于所述至少一个第四投射光源到所述目标用户的右眼位置的光传播路径上的至少一个第四光栅子区域具有第二衍射参数，使得所述至少一个第四投射光源投射出的第二子虚拟场景图像经所述至少一个第四光栅子区域仅投射至所述目标用户的右眼。
48.在又一种可能的实现方式中，在所述控制所述多个投射光源中至少一个第一投射光源向所述第一显示面投射第一虚拟场景图像之前，还包括：
49.确定位于所述透明全息显示屏的第一显示面一侧的第一用户的人眼位置；
50.从所述多个投射光源中，确定向所述第一用户投射第一虚拟场景图像所需的至少一个第一投射光源；
51.确定所述第一衍射光栅中处于所述至少一个第一投射光源到所述第一用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第五光栅子区域；
52.在所述控制所述多个投射光源中至少一个第一投射光源向所述第一显示面投射第一虚拟场景图像之前或者同时，还包括：
53.向所述第一衍射光栅发送第三电调控信号，所述第三电调控信号用于控制所述至少一个第五光栅子区域的衍射参数，使得所述至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像经至少一个第五光栅子区域衍射至所述第一用户的人眼位置处。
54.通过以上方案可知，本技术的图像投射系统包括透明全息显示屏，该透明全息显示屏的两面均叠加有衍射光栅。在此基础上，控制设备控制多个投射光源中至少一个第一投射光源向透明全息显示屏的第一显示面投射虚拟场景图像的同时，还可以向叠加到透明全息显示屏的第二显示面上的衍射光栅输出电调控信号。由于该电调控信号可以控制该第二显示面上的衍射光栅中处于该至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个子光栅区处于不透光状态，从而可以实现在透明全息显示屏的一面呈现出虚拟场景图像时，在透明全息显示屏的另一面的用户却无法看到虚拟场景图像，提高了呈现虚拟场景图像的多样性和灵活性。
附图说明
55.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
56.图1为本技术实施例提供的图像投射系统的一种组成架构示意图；
57.图2为本技术中图像投射系统的一种应用场景示意图；
58.图3为本技术实施例提供的图像投射系统的又一种组成架构示意图；
59.图4为本技术中图像投射系统的又一种应用场景示意图；
60.图5为本技术实施例提供的图像投射方法的一种流程示意图；
61.图6为本技术实施例提供的图像投射方法中向目标用户投射第二虚拟场景图像的一种流程示意图；
62.图7为本技术实施例提供的图像投射方法的又一种流程示意图；
63.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的一种组成架构示意图。
64.说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
具体实施方式
65.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本技术保护的范围。
66.如图1，其示出了本技术一种图像投射系统的一种组成结构示意图。
67.在图1中，该图像投射系统包括：控制设备101、透明全息显示屏102、第一衍射光栅、第二衍射光栅以及多个投射光源103。
68.其中，透明全息显示屏102、第一衍射光栅、第二衍射光栅以及投射光源103均与控制设备101相连。
69.其中，图像投射系统中控制设备可以有一台，也可以有多台，在控制设备有多台的情况下，这多台控制设备可以组成为一个集群或者是一个分布式系统。
70.在本技术中，透明全息屏具有两个显示面，这两个显示面可以为透明全息显示屏的两个显示平面。如图1所示，呈现出的是透明全息显示屏一个显示面，而该显示面的背面为透明全息显示屏的另一显示面。为了便于区分，将透明全息显示屏的一个显示面称为第一显示面，而将另一个显示面称为第二显示面。
71.其中，该透明全息显示屏的两个显示面均叠加有衍射光栅。为了便于区分，将透明全息显示屏的第一显示面叠加的衍射光栅称为第一衍射光栅，而将该透明全息显示屏的第二显示面叠加的衍射光栅称为第二衍射光栅。
72.其中，衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构，使入射光的振幅或相位(或两者同时)受到周期性空间调制。
73.在本技术中透明全息显示屏的显示面上叠加的衍射光栅为衍射系数可调的衍射光栅，因此，该衍射光栅能够改变其不同光栅区域的光衍射情况，实现改变相应光栅区域的透光性。
74.由于衍射光栅中的缝隙小且密集，因此，即使在透明全息显示屏的显示面上叠加了衍射光栅，但是从用户角度来看衍射光栅是不可见的。相应的，在图1中也未示出叠加到透明全息显示屏上的衍射光栅。
75.在一种可能实现方式中，投射光源可以为设置于透明全息显示屏外且朝向该透明全息显示屏的投射光源。其中，多个投射光源中一部分投射光源朝向该透明全息显示屏的第一显示面，另一部分投射光源朝向该透明全息显示屏的第二显示面。
76.如，在图1中是以投射光源103位于透明全息显示屏外为例说明。
77.在又一种可能的实现方式中，该投射光源可以为设置于透明全息显示屏内的投射光源。如投射光源可以为透明全息显示屏内的有机发光半导体(organic electroluminescence display，oled)，通过oled发光点可以实现向透明全息显示屏上投射图像，其中，透明全息显示屏中多个投射光源的投射方向也可能会有所不同，如，多个投射光源中部分投射光源主要用于向透明全息显示屏的第一显示面投射图像，而另一部投射光源主要用于向透明全息显示屏的第二显示面投射图像。
78.可以理解的是，在投射光源为透明全息显示屏的内部投射光源的情况下，投射光源实际上是通过透明全息显示屏实现与控制设备的相连。
79.在本技术中，控制设备能够控制多个投射光源中至少一个第一投射光源向该透明全息显示屏的第一显示面投射第一虚拟场景图像，向该第二衍射光栅输出第一电调控信号。
80.其中，该第一电调控信号用于控制第二衍射光栅中处于该至少一个第一投射光源
的光投射区域内的至少一个第一子光栅区处于不透光状态，使得该第一子光栅区遮挡该至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像，以使得第一虚拟场景图像在该第二显示面不可见。
81.其中，至少一个第一投射光源属于多个投射光源中能够向第一显示面投射虚拟图像的投射光源中的部分投射光源。如，控制设备可以根据需要从能够向第一现实面投射虚拟图像的投射光源中选择部分投射光源作为第一投射光源，并控制各第一投射光源投射需要在第一显示面呈现的虚拟场景图像。
82.为了便于区分，本技术将第一显示面所需呈现的虚拟场景图像称为第一虚拟场景图像，并将向第一显示面投射该第一虚拟场景图像的投射光源称为第一投射光源。
83.其中，该第一场景图像可以结合透明显示显示屏在当前时刻之前输出的历史虚拟场景图像以及是用户在该第一显示面上的输入操作等的一种或者几种确定，对此不加限制。
84.可以理解的是，虽然第一投射光源是投射方向朝向或者主要朝向透明全息显示屏的第一显示面的投射光源，但是在至少一个第一投射光源向透明全息显示屏的第一显示面投射第一虚拟图像的情况下，第一投射光源的仍可能会存在部分光源投射到全息透明全息显示屏的第二显示面上。而为了提高虚拟图像展现的隐私性，使得在透明全息显示屏的第一显示面呈现的虚拟图像在第二现实面不可见，本技术需要遮挡第一投射光源经第二显示面向第二显示面一侧的用户投射出的光线。
85.相应的，为了遮挡第一投射光源投射到第二显示面上的光线，需要确定第二显示面上叠加的第二衍射光栅中处于该至少一个第一投射光源的光投射区域内的子光栅区域。此处确定的该子光栅区域为第二衍射光栅的部分区域，为了便于区分，将该子光栅区域称为第二衍射光栅中的第一子光栅区。
86.在此基础上，通过向第二衍射光栅输出用于调整第一子光栅区处于不透光状态的第一电调控信号，便可以使得第一子光栅区处于不透光状态，从而遮挡主第一投射光源经第二显示面投射出的第一虚拟图像，使得第二显示面一侧的用户无法看到第一虚拟图像。
87.可以理解的是，本技术中透明全息显示屏叠加的衍射光栅的具体形式可以有多种可能，相应的，实现调整衍射光栅的衍射系数的具体方式也会有所不同。
88.下面结合几种可能情况进行说明：
89.在一种可能的情况中，该第二衍射光栅为光栅间距可调的衍射光栅。如，第二衍射光栅的光栅间距为机械可调的。
90.在该种情况下，控制设备向第二衍射光栅发出的第一电控信号可以为指示第二衍射光栅调整其第一子光栅区的光栅物理间距直至处于遮光状态的控制指令。
91.在又一种可能的实现方式中，该第二衍射光栅为衍射系数可控的衍射光栅。相应的，在以上实施例中，第一电控信号可以用于控制第二衍射光栅中的至少一个第一子光栅区的衍射系数为不透光状态对应的衍射系数。
92.如，第二衍射光栅为电可控衍射光栅，通过调节施加到第二衍射光栅的不同衍射区域的驱动电压，可以调整相应衍射区域的衍射参数。在此基础上，第一电控信号为用于控制施加到第二衍射光栅中至少一个第一子光栅区的目标驱动电压，第一子光栅区被施加该目标驱动电压，则该第一子光栅区的衍射系数为处于不透光状态对应的衍射系数。
93.当然，此处是以一种电可控衍射光栅调整衍射系数的一种实现方式为例说明，在实际应用中电可控衍射光栅的衍射系数调整方式还可以有其他可能，对此不加限制。
94.当然，第一衍射光栅同样是可控衍射光栅，第一衍射光栅同样可以为衍射系数可控的衍射光栅，或者是，光栅间距可调的衍射光栅。
95.可以理解的是，由于第一显示面可以是透明全息显示屏的任意一个显示面，因此，通过本技术的图像投射系统可以实现在透明全息显示屏的任意一面投射虚拟场景图像，而在透明全息显示屏的另一显示面无法看到该虚拟场景图像，从而使得位于透明全息显示屏的不同显示面的用户可以看到不同的虚拟场景图像，也就可以保护透明全息显示屏任意一个显示面呈现出的虚拟场景图像的隐私性。
96.由以上内容可知，本技术的图像投射系统包括透明全息显示屏，该透明全息显示屏的两面均叠加有衍射光栅。在此基础上，控制设备控制多个投射光源中至少一个第一投射光源向透明全息显示屏的第一显示面投射虚拟场景图像的同时，还可以向叠加到透明全息显示屏的第二显示面上的衍射光栅输出电调控信号。由于该电调控信号可以控制该第二显示面上的衍射光栅中处于该至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个子光栅区处于不透光状态，从而可以实现在透明全息显示屏的一面呈现出虚拟场景图像时，在透明全息显示屏的另一面的用户却无法看到虚拟场景图像，进而可以使得透明全息显示屏的两面可以呈现出不同的虚拟场景图像，提高了呈现虚拟场景图像的多样性和灵活性。
97.为了便于理解，本实施例的好处，下面结合一个应用场景进行说明，在一种可能的实现方式中，本技术的图像投射系统可以应用于教学场景中。在教学场景中，透明全息显示屏可以替代传统教室中的黑板或者白板。如图2所示的应用场景示意图。
98.在图2所示场景下，透明全息显示屏201的两个显示面对应的两侧分别有老师202和学生203。为了便于理解，将老师202相对透明全息显示屏所在的一侧称为透明全息显示屏的第一显示面一侧，相应的，多名学生203位于透明全息显示屏的另一个显示面一侧。
99.由于透明全息显示屏是透明的，因此，老师202不仅可以看到透明全息显示屏201的第一显示面呈现出的虚拟场景图像，还可以透过透明全息显示屏看到位于透明全息显示屏的第二显示面一侧的现实场景中的多位学生203。
100.在该场景中，如果希望老师在透明全息显示屏的第一显示面上输入的内容仅仅可以在第一显示面可见，而学生无法看到，那么控制设备可以基于老师向第一显示面输入的输入内容确定出待向第一显示面呈现的第一虚拟场景图像。
101.在此基础上，控制设备可以控制能够向第一显示面投射虚拟图像的至少一个第一投射光源向该第一显示面投射第一虚拟场景图像。同时，控制设备根据至少一个投射光源的投射光路，确定出第二显示面上叠加的第二衍射光栅中处于相应的投射光路覆盖区域内的子衍射光栅区，通过调整第二衍射光栅的子衍射光栅区处于不透光状态，便可以实现将老师的输入内容在第二显示面不可见，使得学生无法看到老师在第一显示面输入并呈现出的输入内容。
102.例如图2中针对每个学生，老师在全息透明显示屏中该学生对应位置处写入了该学生的分数等，而这些学生的分数是只有老师能够看到，而学生却无法看到。
103.可以理解的是，此处是以在第一显示面呈现的第一虚拟场景图像为老师向第一显示面中输入的输入内容为例，在实际应用中，第一虚拟场景图像还可以为老师预先设定或
者是当前选择输出的虚拟场景图像，对此不加限制。例如，在图2中老师在第一显示面还可以看到仅供老师选择的一些操作选项，如为某个学生点赞或者触发向学生输出鼓掌的图标等，这些内容也可以仅仅呈现在第一显示面上，而第二显示面一侧的学生无法看到。
104.可以理解的是，在实际应用中，为了实现位于透明全息显示屏的同侧的多个用户之间观看虚拟场景图像的隐私性，还需要向透明全息显示屏同一侧的不同用户呈现不同的虚拟场景图像，使得透明全息显示屏同一侧不同位置上的用户所能看到的虚拟场景图像也不同。
105.为了实现该目的，本技术的图像投射系统还可以包括人眼追踪器。如图3所示，其示出了本技术图像投射系统的又一种组成结构示意图。
106.在图3中，该图像投射系统除了包括图1中的控制设备301、透明全息显示屏302、投射光源303、叠加到透明全息显示屏的第一显示面上的第一衍射光栅以及叠加到透明全息显示屏的第二显示面上的第二衍射光栅(衍射光栅未示出)之外，还包括至少一个人眼追踪器304。
107.其中，控制设备、透明全息显示屏、投射光源、第一衍射光栅和第二衍射光栅之间的连接关系及作用可以参见前面实施例的相关介绍。
108.在本技术实施例中，该人眼追踪器304与控制设备301相连。
109.人眼追踪器能够采集用户的眼睛定位数据，该用户的眼睛定位数据用于定位用户的人眼位置。
110.该人眼追踪器可以设置于透明全息显示屏所处的物理环境中。
111.在该种情况下，控制设备可以控制多个投影光源中至少一个第二投射光源向该全息透明显示屏的第二显示面投射第二虚拟场景图像，向第二衍射光栅发送第二电调控信号。
112.其中，该第二电调控信号用于控制该第二衍射光栅中处于该至少一个第二投射光源到目标用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第二光栅子区域的衍射参数，使得该至少一个第二投射光源投射出的第二虚拟场景图像经该至少一个第二光栅子区域仅投射至该目标用户的人眼。
113.该目标用户为位于该透明全息显示屏的第二显示面一侧的用户。其中，在第二显示面一侧的用户存在多个的情况下，针对不同的目标用户，用于向第二显示面投射第二虚拟场景图像的至少一个第二投射光源不同。
114.而针对不同的目标用户，经过第二显示面向该目标用户的人眼位置投射出的第二虚拟场景图像也可以不同，一般情况下，多个目标用户对应的第二虚拟场景图像不完全相同，具体可以根据需要设定。
115.其中，第二投射光源属于多个投射光源中能够向全息透明显示屏的第二显示面投射虚拟图像的至少一个投射光源。如，第二投射光源属于全息透明显示屏外设置的朝向该全息透明显示屏的第二显示面的投射光源。
116.为了便于区分，将需要向第二显示面投射的虚拟场景图像称为第二虚拟场景图像。
117.同时，由于第二虚拟场景图像是需要通过第二投射光源经第二显示面及第二衍射光栅投射至目标用户的人眼位置处，因此，该第二虚拟场景图像仅仅是需要展现给位于透
明全息显示屏的第二显示面一侧中的该目标用户，而并对该目标用户之外处于该第二显示面一侧的其他用户则不可见。
118.为了使得第二投射光源经第二显示面和第二衍射光栅能够将第二虚拟场景图像投射到目标用户的人眼位置处，本技术可以结合至少一个第二投影光源到该目标用户的人眼位置的投射光路，确定使得至少一个第二投射光源经第二衍射光栅中至少一个第二子光栅区域投射到目标用户的人眼位置时，需要使得第二子光栅区所需满足的衍射参数等信息。相应的，可以向第二衍射光栅发送使得第二子光栅区处于相应衍射参数的第二电调控信号。
119.可以理解的是，在图3的图像投射系统中，该人眼追踪器可以有多种可能。
120.在一种可能的情况中，该人眼追踪器可以为图像采集器。在此基础上，通过图像采集器可以采集用户的用户图像，用户图像中可以包括用户的人眼图像，在此基础上，可以将用户图像作为分析并定位用户的人眼位置的眼睛定位数据。
121.在此基础上，控制设备可以根据一个或者多个人眼追踪器采集到的用户的用户图像，确定出该用户的人眼位置。如，根据用户图像确定出人脸图像区域，并定位人脸图像区域中的人眼位置，结合人眼跟踪器的位置等，综合计算出用户的人眼位置。可以理解的是，在用户的用户图像已知的情况下，计算用户的人眼位置的具体实现方式可以有多种可能，本技术对此不加限制。
122.在又一种可能的情况中，人眼追踪器还可以为红外探测器等能够感应用户位置的传感器，在此基础上，人眼追踪器可以感应到用户的用户位置等用于定位该用户的人眼位置的相关辅助信息。
123.相应的，控制设备可以结合人眼追踪器感应到的用于定位用户的人眼位置的辅助信息，可以计算出用户的人眼位置，对于具体计算方式不加限制。
124.由前面介绍可知，第二衍射光栅可以有多种可能形式。如，在一种可能的情况中，第二衍射光栅可以为光栅间距可调的衍射光栅。在该种情况下，控制设备发出的第二电控信号可以为一个调整光栅物理间距的控制信号，控制信号可以包含第二子光栅。相应的，该第二衍射光栅基于该第二电控信号调整该第二子光栅区的光栅间距，使得第二子光栅区具备将第二虚拟场景图像投射至目标用户的人眼所需的衍射参数。
125.在又一种可能的实现方式中，该第二衍射光栅为衍射系数可控的衍射光栅。相应的，第二电控信号用于控制第二衍射光栅中至少一个第二光栅子区域的衍射系数为目标衍射系数。该第二衍射光栅的至少一个第二衍射子区域具有目标衍射系数，使得该至少一个第二衍射子区域能将第二虚拟场景图像投射至该目标用户的人眼。
126.可以理解的是，在图3所示的图像投射系统中，控制设备可以通过图像采集设备等确定出位于透明全息显示屏的第二显示面一侧的用户，同时，控制设备可以将第二显示面一侧的每个用户均作为目标用户，并根据实际需要，通过第二显示面和第二衍射光栅向不同目标用户投射不同的第二虚拟场景图像。
127.在一种可选方式中，为了能够实现更有针对性向第二显示面一侧的用户投射虚拟场景图像，还可以是由位于透明全息显示屏的第一显示面一侧的第一用户可以从位于第二显示面一侧的用户中选择一个用户为目标用户。
128.其中，为了便于区分，将位于透明全息显示屏的第一显示面一侧的用户称为第一
用户，而将位于透明全息显示屏的第二显示面一侧的用户称为第二用户。
129.具体的，在图3所示的图像投射系统还可以包括：至少一个交互感应器(图3中未示出)。
130.该交互感应器采集第一用户向该第一显示面输入的输入操作数据，将该输入操作数据传输给控制设备。
131.在一种可能的情况中，该交互感应器可以设置于透明全息显示屏外，并与控制设备相连。如，该交互感应器可以为图像采集器，图像采集器可以采集第一显示面一侧的第一用户向第一显示面输入的输入操作数据。当然，该交互感应器还可以为混合现实或者增强现实技术中使用的能够定位用户肢体动作行为的感应器，对此不加限制。
132.在又一种可能的情况中，交互感应器可以是设置于透明全息显示屏上的触摸感应单元。在该种情况下，该交互感应器经透明全息显示屏与控制设备相连。
133.在图像投射系统中还可以同时设置多种类型的交互感应器，以便更为全面和准确的确定用户输入的输入数据。
134.相应的，控制设备还用于，按照第一用户输入的输入操作数据确定该第一用户选择的目标用户，该目标用户属于位于显示屏的第二显示面一侧的至少一个第二用户。
135.为了便于理解，下面结合又一个应用场景进行说明。
136.如图4所示，其示出了本技术的方案适用的又一种应用场景的示意图。为了便于描述，仍以该应用场景为教学场景为例说明。由图4可以看出，在透明全息显示屏401的第一显示面一侧具有一位老师402。该老师透过该透明全息显示屏401可以看到教室内不同座位上的学生403，这些学生位于该透明全息显示屏的第二显示面一侧。
137.在此基础上，老师如果希望向某教室内的某个学生输出特定的虚拟场景图像，则该老师在透明全息显示屏上看到该学生的位置处点击该学生，如图4中，该老师402点击了最左列第二行的目标学生404，则该目标学生为老师402选择的目标用户。
138.相应的，控制设备可以获得教室内设置的至少一个图像采集装置(一般为多个图像采集装置)采集到的教室内的图像，结合教室内的图像，确定出老师向透明全息显示屏的第一显示面输入的输入操作所指向的目标学生。
139.或者是，控制设备基于透明全息显示屏上的触摸感应单元确定出老师输入的选择操作的输入位置点，然后，结合各个学生相对透明全息显示屏的相对位置(可以预先设定或者是通过图像采集装置采集到的学生图像确定等)，确定该输入位置点所指向的目标学生。
140.在以上基础上，控制设备可以确定需要向该目标学生投射的第二虚拟场景图像。如，控制设备在确定老师选择的目标学生之后，可以将老师在第一显示面中该目标学生位置处输入的内容作为待呈现给该目标学生的第二虚拟场景图像；或者是，控制设备在确定老师选择的目标学生之后，可以在透明全息显示屏的第一显示面中该目标学生对应位置处显示出操作选项，如图2中示出的鼓掌或者笑脸等图标，在此基础上，可以将老师选择的操作图标所触发呈现的鼓掌或者笑脸等的虚拟场景图像，确定为需要呈现给该目标学生的第二虚拟场景图像。
141.进一步的，控制设备基于目标学生的人眼位置，确定向该目标学生投射第二虚拟场景图像所需的至少一个第二投射光源，并控制该第二投射光源向第二显示面投射第二虚拟场景图像。与此同时，控制设备根据至少一个第二投影光源到目标学生的人眼位置的投
射光路，确定第二衍射光栅上处于该投射光路上的子光栅区域所需的衍射参数，并通过控制该子光栅区具有相应的衍射参数，使得子光栅区域可以将第二投射光源投射的第二虚拟场景图像衍射到该目标学生的人眼位置处，使得老师希望该目标学生的第二虚拟场景图像仅仅能够被该目标学生看到，而其他学生看不到。
142.另一方面，本技术还提供了一种图像投射方法，该图像投射方法应用于如上任意一个实施例中的图像投射系统中的控制设备。
143.如图5所示，其示出了本技术一种图像投射方法一个实施例的流程示意图，本实施例的方法应用于前面任意一个实施例中的图像投射系统中的控制设备。本实施例的方法可以包括：
144.s501，确定待向透明全息显示屏的第一显示面投射的第一虚拟场景图像。
145.该透明全息显示屏的第一显示面叠加有第一衍射光栅，且第二显示面叠加有第二衍射光栅，具体参见前面的介绍，在此不再赘述。
146.如，在检测到位于第一显示面一侧的第一用户在第一显示面输入的输入操作后，基于所述输入操作确定待投射的第一虚拟场景图像。
147.又如，还可以根据第一显示面在当前时刻之前播放的虚拟场景图像，确定该第一虚拟场景图像。
148.当然，还可以有其他确定第一虚拟场景图像的方式，对此不加限制。
149.s502，控制多个投射光源中至少一个第一投射光源向第一显示面投射第一虚拟场景图像。
150.如，可以先从多个投射光源中确定能够向第一显示面投射虚拟场景图像的至少一个第一投射光源，然后，再控制至少一个第一投射光源向外投射第一虚拟场景图像。
151.s503，向第二衍射光栅输出第一电调控信号。
152.其中，第一电调控信号用于控制第二衍射光栅中处于至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个第一子光栅区处于不透光状态，使得第一子光栅区遮挡至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像，以使得第一虚拟场景图像在第二显示面不可见。
153.需要说明的是，该步骤s502和s503的顺序并不限于图5所示，在实际应用中，为了能够最大限度的减少第一虚拟场景图像在第二显示面可见的情况，该步骤s503也可以是在步骤s502之前执行，或者是与步骤s502同步执行。
154.该实施例中的相关步骤与前面图像投射系统中控制设备执行的操作相同，具体可以参见前面实施例的相关介绍，在此不再赘述。
155.基于前面系统实施例介绍可知，本技术还实现能够向全息透明显示屏的第二显示面一侧的不同第二用户投射不同的第二虚拟场景图像，使得第二显示面一侧不同位置出的第二用户所能看到的虚拟场景图像可以不同，且第二用户在其位置上看到的内容不被其他第二用户看到，即实现对每个第二用户观看的内容的隐私保护。
156.为了实现该目的，该控制设备还可以确定位于显示屏的第二显示面一侧的目标用户；控制多个投影光源中至少一个第二投射光源向该第二显示面投射第二虚拟场景图像；向第二衍射光栅发送第二电调控信号。该第二电调控信号用于控制第二衍射光栅中处于所述至少一个第二投射光源到目标用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第二光栅子区域的衍射参数，使得所述至少一个第二投射光源投射出的第二虚拟场景图像经该至少一
个第二光栅子区域仅投射至该目标用户的人眼。
157.其中，确定目标用户的一种实现方式可以为：获得第一用户在第一显示面输入的输入操作，该第一用户为位于所述透明全息显示屏的第一显示面一侧的用户；基于输入操作在第一显示面上的输入位置以及位于该第二显示面一侧的至少一个第二用户的位置，确定输入操作所针对的目标用户。如，输入位置指向某个第二用户的位置，则该第二用户为目标用户。
158.可以理解的是，为了能够使得第二用户能够看到3维的虚拟场景图像，并减少由于两个第二用户的位置相近而导致两个第二用户在不同位置看到相同的虚拟场景图像，本技术还可以分别针对第二用户的左眼和右眼分别投射不同的虚拟场景图像，以根据第二用户的双眼视差使得第二用户看到由投射至左眼和右眼的两幅虚拟场景图像合成的三维虚拟场景图像。
159.下面结合一种实现方式进行说明，如图6所示，其示出了本技术提供的图像投射方法中向目标用户投射第二虚拟场景图像的一种流程示意图，本实施例的方法应用于前面任意一个实施例中的图像投射系统中的控制设备。本实施例的方法可以包括：
160.s601，获得第一用户在第一显示面输入的输入操作。
161.该第一用户为位于所述透明全息显示屏的第一显示面一侧的用户。
162.s602，基于输入操作在第一显示面上的输入位置以及位于该第二显示面一侧的至少一个第二用户的位置，确定输入操作所针对的目标用户。
163.该目标用户属于该至少一个第二用户。
164.以上步骤s601到s602为确定目标用户的一种实现方式，但是可以理解的是，对于前面提到的其他方式也同样适用于本实施例。
165.s603，获得该目标用户的左眼位置和右眼位置。
166.其中，目标用户的左眼和右眼的位置可以与前面确定目标用户的人眼位置的具体方式相同。如，可以基于图像采集装置采集到的目标用户的用户图像分析出目标用户的左眼位置和右眼位置。当然，还可以是通过红外感应器感应到的目标用户的定位数据来确定目标用户的左眼位置和右眼位置等，对此不加限制。
167.s604，确定待向该目标用户呈现的第二虚拟场景图像。
168.如，该第二虚拟场景图像可以基于位于透明全息显示屏的第一显示面一侧的第一用户的输入操作或者选择操作确定。
169.当然，本技术对通过何种方式确定需要向该目标用户呈现的第二虚拟场景图像并不限制，其他方式也同样适用于本实施例。
170.s605，基于该第二虚拟场景图像，确定待投射至该目标用户的左眼的第一子虚拟场景图像和待投射至该目标用户的右眼的第二子虚拟场景图像。
171.其中，该第一子虚拟场景图像和第二子虚拟场景图像是用于叠加生成三维的第二虚拟场景图像的虚拟图像。
172.如，可以基于存储的第二虚拟场景图像对应子虚拟场景图像，得到该第一子虚拟场景图像和第二子虚拟场景图像。
173.s606，基于该目标用户的左眼位置，确定将该第一子虚拟场景图像投射至该目标用户的左眼所需的至少一个第三投射光源。
174.s607，基于该目标用户的右眼位置，确定将该第二子虚拟场景图像投射至该目标用户的右眼所需的至少一个第四投射光源。
175.其中，该第三投射光源和第四投射光源实际上属于目标用户对应的至少一个第二投射光源。
176.其中，至少一个第三投射光源属于能够经第二显示面向目标用户的左眼进行光投射的投射光源中的部分或者全部投射光源；而至少一个第四投射光源属于能够经第二显示面向目标用户的右眼进行光投射的投射光源中的部分或者全部。
177.s608，控制该至少一个第三投射光源向该第二显示面投射第一子虚拟场景图像，控制该至少一个第四投射光源向该第二显示面投射第二子虚拟场景图像，以向该目标用户呈现出由该第一子虚拟场景图像和第二子虚拟场景图像叠加出的该第二虚拟场景图像。
178.s609，向该第二衍射光栅发送第一电调控子信号。
179.其中，该第一电调控子信号用于控制该第二衍射光栅中处于该至少一个第三投射光源到该目标用户的左眼位置的光传播路径上的至少一个第三光栅子区域具有第一衍射参数，使得该至少一个第三投射光源投射出的第一子虚拟场景图像经该至少一个第三光栅子区域仅投射至该目标用户的左眼。
180.其中，在第三光栅子区域具有第一衍射参数的情况下，至少一个第三投射光源投射的第一子虚拟场景图像经第二显示面到达第三光栅子区域之后，通过第三光栅子区域的光栅衍射能够将第一子虚拟场景图像投射至目标用户的左眼位置处。
181.s610，向该第二衍射光栅发送第二电调控子信号。
182.其中，第二电调控子信号用于控制该第二衍射光栅中处于该至少一个第四投射光源到该目标用户的右眼位置的光传播路径上的至少一个第四光栅子区域具有第二衍射参数，使得该至少一个第四投射光源投射出的第二子虚拟场景图像经该至少一个第四光栅子区域仅投射至该目标用户的右眼。
183.类似的，第四子光栅区域具有第二衍射参数的情况下，至少一个第四投射光源投射的第一子虚拟场景图像经第二显示面到达第四光栅子区域之后，通过第四光栅子区域的光栅衍射能够将第二子虚拟场景图像投射至目标用户的右眼位置处。
184.由以上可知，由于第一子虚拟场景图像只能被投射至目标用户的左眼内，而第二子虚拟场景图像只能被投射至目标用户的右眼内，而基于两眼视差，目标用户能够看到由第一子虚拟场景图像和第二子虚拟场景图像合成的三维的第二虚拟场景图像。而且，由于控制设备对于控制光源和第二衍射光栅的衍射参数的控制，使得只有目标用户的左眼才能够看到第一子虚拟场景图像，且只有目标用户的右眼才能够看到第二子虚拟场景图像，因此，也只有目标用户能够看到合成的第二虚拟场景图像，而位于透明全息显示屏的第二显示面一侧的其他用户却无法看到该第二虚拟场景图像，提高了虚拟场景图像的隐私保护。
185.可以理解的是，在本技术中还可以实现针对位于透明全息显示屏的第一显示面一侧的某个第一用户的位置，合理控制第一虚拟场景图像的投射，使得只有在该第一用户的位置处才能够看到该第一虚拟场景图像，而在第一显示面一侧的其他第一用户的位置处，则无法看到该第一虚拟场景图像。
186.如，参见图7，其示出了本技术一种图像投射方法的又一种流程示意图，本实施例的方法应用于控制设备，本实施例可以包括：
187.s701，确定待向透明全息显示屏的第一显示面投射的第一虚拟场景图像。
188.s702，确定位于显示屏的第一显示面一侧的第一用户的人眼位置。
189.其中，定位第一用户的人眼位置的方式与前面定位目标用户的人眼位置的具体方式相同，在此不再赘述。
190.s703，从该多个投射光源中，确定向该第一用户投射第一虚拟场景图像所需的至少一个第一投射光源。
191.如，按照各个投射光源的光投射角度以及第一用户的人眼位置，确定能够将光源投射至向第一用户的人眼位置处的至少一个第一投射光源。
192.s704，确定第一衍射光栅中处于该至少一个第一投射光源到该第一用户的人眼位置的光传播路径上的至少一个第五光栅子区域。
193.该第五光栅子区域为第一衍射光栅中处于该第一投射光源到第一用户的人眼位置的光传播路径上的衍射光栅区域，因此，需要合理调整该第五光栅子区域的光衍射参数，以使得第五光栅子区域能够将第一投射光源投射至其上的光衍射到第一用户的人眼处。
194.s705，向该第一衍射光栅发送第三电调控信号。
195.其中，第三电调控信号用于控制该至少一个第五光栅子区域的衍射参数，使得至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像经至少一个第五光栅子区域衍射至该第一用户的人眼位置处。
196.如，第一衍射光栅为光栅间距物理可调的衍射光栅时，该第三电调控信号用于指示第一衍射光栅第五光栅子区域中光栅间距，使得第五光栅子区域的衍射参数能够满足将第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像经衍射至该第一用户的人眼位置处的投射要求。
197.又如，第一衍射光栅为衍射系数可控的衍射光栅，则该第三电调控信号用于控制第五光栅子区域的衍射系数为指定衍射系数。在第五光栅子区域处于指定衍射系数下，第五光栅子区域能够将第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像经衍射至该第一用户的人眼位置处。
198.s706，控制至少一个第一投射光源向第一显示面投射第一虚拟场景图像。
199.如，可以先从多个投射光源中确定能够向第一显示面投射虚拟场景图像的至少一个第一投射光源，然后，再控制至少一个第一投射光源向外投射第一虚拟场景图像。
200.s707，向第二衍射光栅输出第一电调控信号。
201.其中，第一电调控信号用于控制第二衍射光栅中处于至少一个第一投射光源的光投射区域内的至少一个第一子光栅区处于不透光状态，使得第一子光栅区遮挡至少一个第一投射光源投射出的第一虚拟场景图像，以使得第一虚拟场景图像在第二显示面不可见。
202.又一方面，本技术还提供了一种电子设备，如图8所示，其示出了该电子设备的一种组成结构示意图，该电子设备可以为任意类型的电子设备，该电子设备至少包括存储器801和处理器802；
203.其中，处理器801用于执行如上任意一个实施例中的图像投射方法。
204.该存储器802用于存储处理器执行操作所需的程序。
205.可以理解的是，该电子设备还可以包括显示单元803以及输入单元804。
206.当然，该电子设备还可以具有比图8更多或者更少的部件，对此不加限制。
207.另一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质
中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上任意一个实施例所述的图像投射方法。
208.本技术还提出了一种计算机程序，该计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机程序在电子设备上运行时，用于执行如上任意一个实施例中的图像投射方法。
209.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
210.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
211.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。