正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法及装置

1.本发明涉及视网膜投影增强现实显示技术领域，特别涉及一种正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。


背景技术：

2.随着facebook公司更名为meta，催生了元宇宙行业的爆发式发展。增强现实显示技术作为元宇宙的重要技术支撑，以其独特的沉浸性和交互性受到产业界与学术界的关注，并在知识共享、远程会议、文化教育、医学诊疗等领域具有广阔的市场应用前景。视网膜投影增强现实显示技术是一种基于麦克斯韦观察法的显示技术，将显示器面板上的光线会聚到瞳孔上，使虚拟图像独立于人眼的调节，无论人眼的对焦深度如何，它都能在视网膜上提供始终正确聚焦的图像。然而，视网膜投影显示具有始终聚焦的特点，缺乏离焦线索，而无法正确感知虚拟物体的位置，可能会导致对深度的估计存在偏差，影响视觉任务的表现。因此，如何设计视网膜投影显示系统，使虚拟图像和真实物体同时具有正确的聚焦和离焦线索，已然成为视网膜投影增强现实领域的研究重点。
3.在增强现实的相关研究中，图像融合窗口既能够透过环境光，又能够将虚拟图像传输至人眼，故作为增强现实显示系统的核心器件，已成为重点的研究方向之一。为了实现增强现实显示系统商业化，需要研制轻薄的图像融合窗口，以减小增强现实显示系统的体积。全息光学元件是一种利用全息成像原理制备的光学元件，因其体积轻薄且易于集成和大批量制造，同时拥有成像和透过的双重作用，可广泛应用于光学透射式增强现实3d显示中。


技术实现要素：

4.本发明提出正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，所述方法包括人眼聚焦深度测量、重聚焦图像生成和视网膜投影显示三个过程，如附图1所示。人眼聚焦深度测量过程中，依据眼睛的生理结构，利用瞳孔角膜反射法，由远红外屈光折射仪测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度。重聚焦图像生成过程中，将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，接着在计算机中使预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像。重聚焦图像与人眼观看不同位置处的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人眼在空间中的离焦深度位置匹配。视网膜投影显示过程中，投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
5.所述人眼聚焦深度测量过程，如附图2所示。人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔
通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。
6.所述重聚焦图像生成过程，如附图3所示。将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中使预先存储的光场图像按照上一步测量获得的聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分。光场图像在聚焦深度处的信息，在积分后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息，如附图4所示。包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。
7.所述透镜全息光学元件为反射式体全息光栅，通过全息曝光制备而成。
8.所述透镜全息光学元件的全息曝光装置，如附图5所示，包含透镜和全息干板，透镜的焦距为f，全息干板与透镜紧密贴合。
9.所述透镜全息光学元件的曝光过程，如附图5所示，信号光为一束平行光，经过透镜以会聚球面波的形式垂直入射至全息干板上。参考光为一束发散的球面波，与信号光具有相同的波长和偏振态，信号光与参考光分别位于全息干板的两侧。参考波以入射角θ入射至全息干板上，并与信号光发生干涉，在全息干板上记录下干涉条纹，干涉条纹被记录在全息干板内，经过干涉曝光并进行后处理，完成所述透镜全息光学元件的曝光过程。
10.所述视网膜投影显示过程，如附图6所示，探照光的波长和入射角与参考波的波长和入射角一致，满足所述透镜全息光学元件的布拉格条件，此时所述透镜全息光学元件的再现光为焦距f的球面波，在焦距f处聚焦。
11.所述正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法的实现过程，如附图1所示，远红外屈光折射仪测量人眼观看不同位置处的聚焦深度，将所述聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中将预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成对应聚焦深度的重聚焦图像。重聚焦图像包含聚焦信息和离焦信息，重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应。将重聚焦图像作为信息源加载到投影机上，投影机投影满足布拉格条件的探照光到透镜全息光学元件上，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，在瞳孔中心会聚并传播至人眼的视网膜上。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。因此，当人眼聚焦在某一深度平面上时，既可以看到该深度平面清晰的真实物体与重聚焦图像中的聚焦信息，又可以看到处于其他深度平面上模糊的真实物体与重聚焦图像中其他深度的离焦信息，从而实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
12.本发明还提出正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，所述装置包括远红外屈光折射仪、计算机、投影机和透镜全息光学元件，如附图1所示。远红外屈光折射仪通过瞳孔角膜反射法测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度。计算机以远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据，将预先存储的光场图像按照所述聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像。重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人
眼在空间中的离焦深度位置匹配。投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
13.所述远红外屈光折射仪，用于测量人眼观看不同深度位置时的聚焦深度，如附图2所示。人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。
14.所述计算机，用于接收远红外屈光折射仪测量的聚焦深度数据，将预先存储在计算机中的光场图像进行平移调节，并在方向维度上积分，如附图3所示。光场图像在聚焦深度处的信息，在叠加后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息，如附图4所示。包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。
15.所述投影机，作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上。
16.所述透镜全息光学元件，为反射式体全息光栅，通过全息曝光制备而成。
17.所述透镜全息光学元件的全息曝光装置，如附图5所示，包含透镜和全息干板，透镜的焦距为f，全息干板与透镜紧密贴合。
附图说明
18.附图1为本发明提出的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置示意图。
19.附图2为人眼聚焦深度测量示意图。
20.附图3为重聚焦图像生成方法流程示意图。
21.附图4为包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像。
22.附图5为透镜全息光学元件制备的光路示意图。
23.附图6为透镜全息光学元件对投影光的聚焦作用示意图。
24.上述附图中的图示标号为：
25.100远红外屈光折射仪，101红外光，102反射后的红外光，2计算机，3投影机，4透镜全息光学元件，500不同深度的重聚焦图像，501聚焦信息，502离焦信息，6光场图像，7虚拟图像，8真实物体，9虚拟图像与真实图像的叠加显示，10探照光，11环境光，12人眼，13全息干板，14记录透镜，15参考光，16信号光。
26.应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
具体实施方式
27.下面详细说明本发明的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法及装置的
一个典型实施例，对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
28.本发明提出正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，所述方法包括人眼聚焦深度测量、重聚焦图像生成和视网膜投影显示三个过程，如附图1所示。人眼聚焦深度测量过程中，依据眼睛的生理结构，利用瞳孔角膜反射法，由远红外屈光折射仪测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度。重聚焦图像生成过程中，将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，接着在计算机中使预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像。重聚焦图像与人眼观看不同位置处的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人眼在空间中的离焦深度位置匹配。视网膜投影显示过程中，投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距75mm的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
29.所述人眼聚焦深度测量过程，如附图2所示。人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。
30.所述重聚焦图像生成过程，如附图3所示。将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中使预先存储的光场图像按照上一步测量获得的聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分。光场图像在聚焦深度处的信息，在积分后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息，如附图4所示。包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。
31.所述透镜全息光学元件为反射式体全息光栅，通过全息曝光制备而成。
32.所述透镜全息光学元件的全息曝光装置，如附图5所示，包含透镜和全息干板，透镜的焦距为75mm，全息干板与透镜紧密贴合。
33.所述透镜全息光学元件的曝光过程，如附图5所示，信号光为一束平行光，经过透镜以会聚球面波的形式垂直入射至全息干板上。参考光为一束发散的球面波，与信号光具有相同的波长和偏振态，信号光与参考光分别位于全息干板的两侧。参考波以45
°
入射角入射至全息干板上，并与信号光发生干涉，在全息干板上记录下干涉条纹，干涉条纹被记录在全息干板内，经过干涉曝光并进行后处理，完成所述透镜全息光学元件的曝光过程。
34.所述视网膜投影显示过程，如附图6所示，探照光的波长和入射角与参考波的波长和入射角一致，满足所述透镜全息光学元件的布拉格条件，此时所述透镜全息光学元件的再现光为焦距75mm的球面波，在焦距75mm处聚焦。
35.所述正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法的实现过程，如附图1所示，远红外屈光折射仪测量人眼观看不同位置处的聚焦深度，将所述聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中将预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成对应聚焦深度的重聚焦图像。重聚焦图像包含聚焦信息和离焦信息，重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应。将重聚焦图像作为信息源加载到投影机上，投影机投影满足布拉格条件的探照光到透镜全息光学元件上，透镜全息光学元件呈现出焦距75mm的透镜功能，在瞳孔中心会聚并传播至人眼的视网膜上。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。因此，当人眼聚焦在某一深度平面上时，既可以看到该深度平面清晰的真实物体与重聚焦图像中的聚焦信息，又可以看到处于其他深度平面上模糊的真实物体与重聚焦图像中其他深度的离焦信息，从而实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
36.本发明还提出正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，所述装置包括远红外屈光折射仪、计算机、投影机和透镜全息光学元件，如附图1所示。远红外屈光折射仪通过瞳孔角膜反射法测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度。计算机以远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据，将预先存储的光场图像按照所述聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像。重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人眼在空间中的离焦深度位置匹配。投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距75mm的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示。不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼。最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。
37.所述远红外屈光折射仪，用于测量人眼观看不同深度位置时的聚焦深度，如附图2所示。人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。
38.所述计算机，用于接收远红外屈光折射仪测量的聚焦深度数据，将预先存储在计算机中的光场图像进行平移调节，并在方向维度上积分，如附图3所示。光场图像在聚焦深度处的信息，在叠加后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息，如附图4所示。包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。
39.所述投影机，作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上。
40.所述透镜全息光学元件，为反射式体全息光栅，通过全息曝光制备而成。
41.所述透镜全息光学元件的全息曝光装置，如附图5所示，包含透镜和全息干板，透镜的焦距为75mm，全息干板与透镜紧密贴合。

技术特征：
1.正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述方法包括人眼聚焦深度测量、重聚焦图像生成和视网膜投影显示三个过程；人眼聚焦深度测量过程中，依据眼睛的生理结构，利用瞳孔角膜反射法，由远红外屈光折射仪测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度；重聚焦图像生成过程中，将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，接着在计算机中使预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像；重聚焦图像与人眼观看不同位置处的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人眼在空间中的离焦深度位置匹配；视网膜投影显示过程中，投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示；不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼，最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。2.根据权利要求1所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述人眼聚焦深度测量过程，人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。3.根据权利要求1所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述重聚焦图像生成过程，将远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中使预先存储的光场图像按照上一步测量获得的聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分；光场图像在聚焦深度处的信息，在积分后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息；包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。4.根据权利要求1所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述透镜全息光学元件为反射式体全息光栅，通过全息曝光制备而成；所述透镜全息光学元件的全息曝光装置，包含透镜和全息干板，透镜的焦距为f，全息干板与透镜紧密贴合；所述透镜全息光学元件的曝光过程，信号光为一束平行光，经过透镜以会聚球面波的形式垂直入射至全息干板上；参考光为一束发散的球面波，与信号光具有相同的波长和偏振态，信号光与参考光分别位于全息干板的两侧；参考波以入射角θ入射至全息干板上，并与信号光发生干涉，在全息干板上记录下干涉条纹，干涉条纹被记录在全息干板内，经过干涉曝光并进行后处理，完成所述透镜全息光学元件的曝光过程。5.根据权利要求1所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述视网膜投影显示过程，探照光的波长和入射角与参考波的波长和入射角一致，满足所述透镜全息光学元件的布拉格条件，此时所述透镜全息光学元件的再现光为焦距f的球面波，在焦距f处聚焦。
6.根据权利要求1所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，其特征在于，所述正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法的实现过程为，远红外屈光折射仪测量人眼观看不同位置处的聚焦深度，将所述聚焦深度作为输入数据传输至计算机中，在计算机中将预先存储的光场图像按照该聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成对应聚焦深度的重聚焦图像；重聚焦图像包含聚焦信息和离焦信息，重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应；将重聚焦图像作为信息源加载到投影机上，投影机投影满足布拉格条件的探照光到透镜全息光学元件上，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，在瞳孔中心会聚并传播至人眼的视网膜上；不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼；因此，当人眼聚焦在某一深度平面上时，既可以看到该深度平面清晰的真实物体与重聚焦图像中的聚焦信息，又可以看到处于其他深度平面上模糊的真实物体与重聚焦图像中其他深度的离焦信息，从而实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。7.正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，其特征在于，所述装置包括远红外屈光折射仪、计算机、投影机和透镜全息光学元件；远红外屈光折射仪通过瞳孔角膜反射法测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度；计算机以远红外屈光折射仪获得的人眼聚焦深度作为输入数据，将预先存储的光场图像按照所述聚焦深度进行平移调节，并在方向维度上积分，生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像；重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，聚焦信息与人眼在空间中的聚焦深度位置匹配，离焦信息与人眼在空间中的离焦深度位置匹配；投影机作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上，探照光满足布拉格条件，透镜全息光学元件呈现出焦距f的透镜功能，将探照光中的重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示；不满足布拉格条件的环境光直接透过透镜全息光学元件并进入人眼，最终实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。8.根据权利要求7所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，其特征在于，所述远红外屈光折射仪，用于测量人眼观看不同深度位置时的聚焦深度；人眼聚焦在不同深度位置处时，瞳孔通过虹膜肌的运动调节晶状体的屈光度，远红外屈光折射仪通过向人眼瞳孔的中心射入红外光，在瞳孔和角膜中引起反射，反射后的红外光被远红外屈光折射仪采集，从而获得人眼的聚焦深度。9.根据权利要求7所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，其特征在于，所述计算机，用于接收远红外屈光折射仪测量的聚焦深度数据，将预先存储在计算机中的光场图像进行平移调节，并在方向维度上积分；光场图像在聚焦深度处的信息，在积分后仍是清晰聚焦的，生成了重聚焦图像中的聚焦信息，而不在聚焦深度处的信息因视差不匹配而变得模糊，生成重聚焦图像中的离焦信息；包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像与人眼的聚焦深度一一对应，其中，当人眼聚焦在某一深度平面上时，处于该深度平面上的真实物体是聚焦清晰的，而处于其他深度平面的真实物体则是离焦模糊的，并且模糊程度随着其他深度平面与该聚焦平面的深度差距的增大而增大。10.根据权利要求7所述的正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，其特征在于，所述投影机，作为信息源的载体加载对应聚焦深度的重聚焦图像，并投影探照光到透镜全息光学元件上。

技术总结
本发明公开了正确深度线索的视网膜投影增强现实显示方法，所述方法包括人眼聚焦深度测量、重聚焦图像生成和视网膜投影显示三个过程。人眼聚焦深度测量过程测量人眼观看某一深度平面处的聚焦深度；重聚焦图像生成过程生成包含聚焦信息和离焦信息的重聚焦图像；视网膜投影显示过程将重聚焦图像投影到人眼瞳孔，在瞳孔中心会聚并传播至人眼视网膜，实现视网膜投影显示。本发明还公开了正确深度线索的视网膜投影增强现实显示装置，所述装置包括远红外屈光折射仪、计算机、投影机和透镜全息光学元件。所述方法和所述装置可以实现正确深度线索的视网膜投影增强现实显示。的视网膜投影增强现实显示。的视网膜投影增强现实显示。


技术研发人员：邓欢 李强 饶凤斌 蒋丽君 林佳福
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/12