一种基于量子点光源的多维全息显示方法

本发明显示，更具体地，涉及一种基于量子点光源的多维全息显示方法。

背景技术：

1、全息投影技术作为一种前沿的显示技术，近年来在多个领域展现出广泛的应用前景，它能够创造出立体、逼真的虚拟影像，为观众带来沉浸式的视觉体验，全息技术的历史可以追溯到20世纪40年代，发明者丹尼斯.盖伯因其发明获得了1971年的诺贝尔物理学奖，全息技术利用光的相干性来记录对象的所有信息，因此可以实现立体图像的再现，随着激光技术的出现，全息投影技术在1960年进入了新的发展阶段，推动了透射式全息、反射式全息、彩虹全息等多种技术的相继涌现，目前，全息投影技术已经逐渐成熟，并成功应用于医学、工程、视觉艺术等领域。

2、现有的全息显示技术通常依赖于特定的显示介质，难以实现真正的无载体成像，在图像的深度信息和观看角度的自然表达上仍存在局限。

技术实现思路

1、为了克服现有技术在全息显示技术通常依赖于特定的显示介质，难以实现真正的无载体成像，在图像的深度信息和观看角度的自然表达上仍存在局限问题，本发明设计一种基于量子点光源的多维全息显示方法能有效解决。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种基于量子点光源的多维全息显示方法，包括以下步骤：

4、制备量子点光源，所述量子点光源发射高亮度、高单色性的光；

5、对目标图像进行全息编码，生成包含振幅和相位信息的全息图像；

6、利用空间光调制器将所述全息图像调制到所述量子点光源的光束上形成调制光束；

7、通过光学系统投射所述调制光束，以在观察空间重建多维全息图像；

8、利用深度学习算法对所述多维全息图像进行优化处理；

9、将所述多维全息图像显示与增强现实技术相结合，提供沉浸式体验。

10、优选地，所述制备量子点光源的步骤包括：

11、选择半导体材料；

12、制备量子点；

13、将所述量子点嵌入到基质材料中，形成量子点溶液或薄膜；

14、设计所述量子点的尺寸和形状以实现所需发光特性；

15、通过外部电场或光激发所述量子点，产生高亮度、高单色性的光。

16、优选地，所述对目标图像进行全息编码的步骤包括：

17、使用计算机图形学技术对所述目标图像进行数字化处理，获取所述目标图像的数字矩阵；

18、应用全息编码算法将所述目标图像转换为所述全息图像；

19、将所述目标图像的振幅和相位信息编码到所述全息图像中；

20、并验证所述全息图像的正确性和完整性。

21、优选地，所述利用空间光调制器将所述全息图像调制到所述量子点光源的光束上形成调制光束的步骤包括：

22、选择空间光调制器；

23、将所述全息图像加载到所述空间光调制器的存储器中，通过电信号控制所述空间光调制器的像素单元；

24、调整所述空间光调制器的相位和振幅模式以匹配所述全息图像；

25、通过所述空间光调制器调制所述量子点光源的光束，形成所述调制光束。

26、优选地，所述通过光学系统投射所述调制光束的步骤包括：

27、所述光学系统包括透镜、反射镜、偏振器和分束器；

28、精确调整所述透镜的焦距和位置，实现所述调制光束的聚焦，确保所述调制光束在观察空间中的特定位置准确会聚；

29、通过所述反射镜改变所述调制光束的传播方向，便于在所需的观察空间内形成所述全息图像；

30、利用所述偏振器控制所述调制光束的偏振状态，增强所述全息图像的亮度和减少干涉；

31、通过所述分束器对所述调制光束进行分束，形成多个子调制光束，以生成多个所述全息图像或实现彩色显示；

32、还包括利用光束整形器件，用于对所述调制光束的截面形状进行调整，以匹配观察空间的需求；

33、通过动态光学元件，实时调整所述调制光束的焦距和光斑大小，以适应不同的显示需求；

34、利用光束扫描机制，快速扫描所述调制光束，以实现动态全息图像的显示；

35、通过光束合成器件，将所述多个子调制光束合成为一幅完整的所述全息图像；

36、通过光学系统中的光束分析器件，监测和分析投射调制光束的光谱特性，确保所述全息图像的色彩准确性和亮度均匀性。

37、优选地，所述利用深度学习算法对所述多维全息图像进行优化处理的步骤包括：

38、收集所述多维全息图像的数据集，包括无噪声的理想多维全息图像和实际显示中产生的噪声和畸变的多维全息图像；

39、训练深度学习模型，以识别和修正所述多维全息图像中的缺陷；

40、应用深度学习模型对所述多维全息图像进行去噪和增强处理；

41、调整深度学习模型参数以适应不同的显示需求和环境条件；

42、使用深度学习模型实时更新所述多维全息图像，以提高多维全息图像显示质量。

43、优选地，所述将所述多维全息图像显示与增强现实技术相结合的步骤包括：

44、将多维全息图像显示技术与增强现实技术相结合，实现虚拟图像与现实世界的无缝融合；

45、通过追踪用户的视线和位置，动态调整全息图像的位置和角度，提供沉浸式的增强现实体验。

46、一种电子设备，所述电子设备包括：

47、存储有可执行程序代码的存储器；

48、与所述存储器耦合的处理器；

49、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如上述所述的一种基于量子点光源的多维全息显示方法。

50、一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如上述所述的一种基于量子点光源的多维全息显示方法。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用量子点光源发射高亮度、高单色性的光，结合全息编码技术，生成包含振幅和相位信息的全息图像，这种光源的独特性质使得全息图像能够在空中直接重建，无需依赖任何特定的显示介质，从而实现了真正的无载体成像，通过空间光调制器将全息图像调制到量子点光源的光束上，形成调制光束，再利用先进的光学系统进行投射，确保了全息图像在观察空间中的准确重建，光学系统中的透镜、反射镜、偏振器和分束器等元件的精确调整，使得全息图像在亮度、色彩和立体感方面均达到了优异的显示效果，还通过收集和训练大量全息图像数据，实现了对图像缺陷的识别和修正，有效去除了噪声和畸变，提高了全息图像的显示质量，深度学习模型的实时更新功能，使得全息图像能够根据不同的显示需求和环境条件进行自适应调整，进一步提升了用户体验，通过将多维全息显示技术与增强现实技术相结合，通过追踪用户的视线和位置，动态调整全息图像的位置和角度，实现了虚拟图像与现实世界的无缝融合，提供了沉浸式的增强现实体验，这种融合不仅增强了用户的交互性和沉浸感，还在图像的深度信息和观看角度的自然表达上取得了突破，使得全息图像更加真实、生动。