通过遮挡处理增强全息增强现实显示的真实感

本文提出了一种具备遮挡能力的全息增强现实（AR）显示器，并展示了其通过遮挡增强AR图像的能力。全息显示器可以生成理想的三维（3D）虚拟图像，并且最近显示出快速进展，特别是在通过基于学习的方法减少噪声方面。然而，这些显示器在改善AR场景的图像质量方面仍面临挑战，因为全息虚拟图像只是简单地叠加在真实世界上，导致对比度和可见度下降。为解决此问题，我们将一种可以遮蔽真实世界指定区域的遮挡光学器件集成到全息AR显示器中。所提出的系统采用带有数字微镜器件的折叠4f系统，并依次作为真实世界掩模和主动傅里叶滤波器运行。这种方法将传统上透明的全息图像转变为感知上不透明的图像，同时消除了像素化全息显示器中不需要的噪声项。此外，主动傅里叶滤波通过时间复用操作扩展了虚拟图像视场，并支持一种新颖的二进制全息图优化算法，该算法对于稀疏虚拟内容表现尤其出色。该实现成功实现了不透明的全息3D图像呈现，显著提高了对比度和图像质量，同时生成了具有光学投射阴影的高度逼真的3D AR场景。