專利名稱：實現物體隱身的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及實現物體隱身的裝置，特別是涉及通過把物體的背景圖像信息采用光 學通道傳輸或電子化處理后顯示在物體的前面實現光學隱身的裝置。
背景技術：
長久以來，人們對于如何實現隱身有著濃厚的興趣，特別是在戰爭環境下，隱身 技術可以大大提高我方的生存能力和避開敵方攻擊的保護能力，因此隱身技術的研究成 為軍事領域的重大研究課題。美國的隱身戰斗機、隱身轟炸機采用雷達波吸收材料和特 殊的飛機外部形狀，從而實現對于雷達波的隱身效果。但美國的隱身飛機在一些戰場上 仍然被擊落，表明其仍然存在缺陷。 一個關鍵的技術缺陷是這種隱身飛機只對雷達波和 紅外光隱身，而對于可見光卻沒有隱身。因為在一定的觀察距離之內，只要環境達到一 定的光學亮度，通過肉眼或光學望遠鏡可以清晰看到飛機。因此對于采用光學圖像作為 導引的導彈可以輕易摧毀這種隱身飛機。
另一方面，對于人員的隱身或偽裝的方法，通常戰場上采用的是采用周圍環境中 的植物覆蓋在設備的表面或穿在士兵的身上，形成與環境的一致的色彩偽裝。但這樣的 偽裝存在的問題是當士兵移動或設備移動時，由于周圍環境的變化，可能造成所使用的 偽裝與周圍環境不一致而暴露自己。
近年來，國內外對于光學隱身技術的研究取得一些進展。如中美科學家聯合研究 出了一種新型光學材料可以實現光線沿著材料表面傳輸，從而實現物體本身的隱身。這 種技術對于材料有苛刻的要求且對于入射光線的角度和波長有限制。
公開日為2005年6月29日公開號為CN1631281A的中國發明專利申請公開文件中 描述了通過前后兩個物鏡和光導纖維傳輸設計隱身服的方法，由于圖像在光導纖維中傳 輸時經過多次反射，其每根光導纖維傳遞后輸出的圖像與原圖像的方向不一致，而且光 導纖維的入口直徑與出口直徑不同，輸出的圖像被扭曲放大，因此多根光纖傳導后輸出 的圖像是不能與輸入的圖像一致，看到的是馬賽克圖像，其隱身效果差。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是如何更有效地實現對于光學的隱身以及如何應用于飛機、隱蔽設施等戰場關鍵場所中。本發明采用把物體的背景圖像信息采用光學通道傳 輸或電子化處理后顯示在物體的前面實現光學隱身，由于背景圖像被實時采集并被實時 顯示，從而實現有效的光學隱身，并結合雷達波隱身材料、紅外光吸收材料實現光學、 雷達、紅外的復合隱身性能。
術語說明本文中所指的光學隱身是指光線照射到被隱身物體后，人們從某個或 多個角度通過光學視覺或圖像較難區分物體本身與外部環境。
術語說明本文中的"隱身" 一詞的含義與"隱形" 一詞的含義相同，是指人無 法識別或感知物體的外形或物體的存在，或者使用某種檢測/檢測儀器或設備無法檢測/ 檢測到或很難檢測/檢測到物體的形狀或感知物體的存在。
為解決上述問題，提出實現隱身的第一種方法是
1、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟 第一步采集需要隱身物體的背景圖像；
第二步將所采集的圖像顯示在需要隱身物體的前面。
2、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟 第一步采集需要隱身物體的第一個側面的背景圖像；
第二步將所采集的圖像顯示在需要隱身物體的與所述第一個側面相對的第二個側 面上。
3、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟
第一步分別采集需要隱身物體的至少兩個側面的每個側面的背景圖像，所述側面 稱為背景圖像面；
第二步將所采集的圖像分別顯示在需要隱身物體的與每個所述背景圖像面相對的 側面上。
4、 進一步是所述第一步采用光電轉換部件將背景圖像轉換為電信號，然后通過有線信 號傳輸或無線信號傳輸到電光轉換部件，并在所述第二步中由電光轉換部件再把電 信號轉換為光學圖像。
5、 進一步是所述第一步采用光學元件把背景圖像通過光學通路傳遞或者所述第一步采 用光學元件把背景圖像通過光學縮小后通過光學通路傳遞。
66、 由于在物體的前面觀看物體時所看到的是顯示部件顯示的物體的背景圖像，從而產
生物體被隱身的效果。進一步可以將光電轉換部件安裝在物體的后側表面，把顯示 部件安裝在物體的前側表面與物體形成整體，當物體移動時，顯示部件所顯示的圖 像將與物體的背景圖像總是一致的，可以在變化環境中實現隱身。
7、 通常光電轉換部件是各種攝像頭； 一般電光轉換部件與顯示部件融為一體，如液晶 顯示器、陰極射線顯示器、固態發光顯示器、電致發光顯示器、有機材料發光顯示器等。
8、 為了能夠減小光學通路的橫截面，上述第一步還可以采用光學元件把背景圖像通過 光學縮小后通過光學通路傳遞到物體的前面再通過光學放大后進入第二步顯示在需
要隱身物體的前面。光學通路可以采用反射光學元件使光學通路形成彎曲形狀繞過 物體把光學圖像傳遞到物體的前面。
9、 采集的圖像是采用可見光圖像采集設備。
當物體較大時，實現隱身的第二種方法是 .
10、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟
第一步用至少兩個圖像采集部件采集需要隱身物體背景的不同區域圖像； 第二步將不同區域圖像經過圖像合成為物體的完整背景圖像； 第三步將所述完整圖像顯示在需要隱身物體的前面。
11、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟
第一步用至少兩個圖像采集部件采集需要隱身物體第一個側面的背景中不同區域 圖像；
第二步將不同區域圖像經過圖像合成為物體的完整背景圖像；
第三步將所述完整圖像顯示在需要隱身物體的與所述第一個側面相對的第二個側 面上。
12、 一種實現隱身的方法，其特征是包含如下步驟
第一步在至少兩個側面的每個側面用至少兩個圖像采集部件采集所述側面的背景 中不同區域圖像，所述側面稱為背景圖像面；
第二步將不同區域圖像經過圖像合成為物體的完整背景圖像；第三步將所述完整圖像顯示在需要隱身物體的與所述背景圖像面相對的第二個側 面上。
13、 進一步是所述第一步采用光電轉換部件將背景圖像轉換為電信號，然后通過有 線信號傳輸或無線信號傳輸到電光轉換部件，并在所述第二步中由電光轉換部件再 把電信號轉換為光學圖像。
14、 進一步是所述第一步采用光學元件把背景圖像通過光學通路傳遞或者所述第一 步采用光學元件把背景圖像通過光學縮小后通過光學通路傳遞。
15、 由于在物體的前面觀看物體時所看到的是顯示部件顯示的物體的背景圖像，從
而產生物體被隱身的效果。進一步可以將光電轉換部件安裝在物體的后側表面，把 顯示部件安裝在物體的前側表面與物體形成整體，當物體移動時，顯示部〗牛所顯示 的圖像將與物體的背景圖像總是一致的，可以在變化環境中實現隱身。
16、 通常光電轉換部件是各種攝像頭； 一般電光轉換部件與顯示部件融為一體，如 液晶顯示器、陰極射線顯示器、固態發光顯示器、電致發光顯示器、有機材料發光 顯示器、柔性材料顯示器、雙穩態材料顯示器等。
17、 為了能夠減小光學通路的橫截面，上述第一步還可以采用光學元件把背景圖像 通過光學縮小后通過光學通路傳遞到物體的前面再通過光學放大后進入第二步顯示 在需要隱身物體的前面。光學通路可以采用反射光學元件使光學通路形成彎曲形狀 繞過物體把光學圖像傳遞到物體的前面。
18、 采集的圖像是采用可見光圖像采集設備。 采用上述隱身方法可以設計出實現隱身的裝置，方案是
1、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括 在物體的背面設置有一個光學圖像采集部件； 在物體的前面設置有圖像顯示部件；
所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳 輸到所述圖像顯示部件上。
2、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括-在物體的第一個側面設置有一個光學圖像采集部件；在物體的與所述第一個側面相對的第二個側面設置有圖像顯示部fh
所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳 輸到所述圖像顯示部件上。
3、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括 在物體的至少兩個側面分別設置有一個光學圖像采集部件，所述側面稱為背景圖像
面；
在物體的與每個所述背景圖像面相對的每個側面設置有圖像顯示部件；
所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳 輸到與所述背景圖像面相對的所述圖像顯示部件上。
4、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括-在物體的背面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光學圖像采集部件采集
所述背景的不同區域； 圖像信息處理部件； 在物體的前面設置有圖像顯示部件；
所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處理后合成為 完整的背景圖像；
將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。
5、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括-
在物體的第一側面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光學圖像采集部件 采集所述背景的不同區域；
圖像信息處理部件；
在物體的與所述第一個側面相對的第二個側面設置有圖像顯示部件；
所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處理后合成為 完整的背景圖像；
將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。6、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括-
在物體的至少兩個側面的每個側面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光
學圖像采集部件采集所述背景的不同區域，所述側面稱為背景圖像面； 圖像信息處理部件；
在物體的與每個所述背景圖像面相對的每個側面設置有圖像顯示部件；
所述每個側面的光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處 理后合成為完整的背景圖像；
將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到與所述背景圖像面 相對的所述圖像顯示部件上。
7、 優選的是進一步包括紅外光吸收部件，所述紅外光吸收部件覆蓋在圖像顯示部件之 內表面時，使所述圖像顯示部件及所述物體發出的紅外光被紅外光吸收部件吸收。
8、 優選的是進一步包括紅外光吸收部件，所述紅外光吸收部件覆蓋在圖像顯示部件之 外表面且為所述紅外光吸收部件是可見光透明的，使所述圖像顯示部件及所述物體 發出的紅外光被紅外光吸收部件吸收。
9、 優選的是所述光學圖像采集部件采用光電轉換部件將背景圖像轉換為電信號，然后 通過有線信號傳輸或無線信號傳輸到所述圖像信息處理部件，所述圖像顯示部件將 所述背景圖像由電光轉換部件把電信號轉換為光學圖像。
10、 優選的是所述光學圖像采集部件采用光學元件把背景圖像通過光學通路傳遞到 所述圖像顯示部件或者所述光學圖像采集部件采用光學元件把背景圖像通過光學縮 小后通過光學通路傳遞到所述圖像顯示部件。
上述實現物體隱形的圖像信息處理部件可以進一步包含預存儲的圖像數據，使實 現物體隱形的顯示部件顯示的是預先設定圖像場景而不是被隱形物體的背景圖像，使被 隱形物體呈現所希望的物體視覺形態。而且進一步可以增加感應環境的傳感部件，如溫 度、適度、日光照度、氣候的傳感部件，可以使隱形物體呈現與環境相匹配的外部形態。 如監測到外部環境是下雪的場景，可以使顯示部件顯示一幅雪景，從而使隱形物體呈現 為與周圍環境相匹配的視覺形態達到視覺隱形。本方案還可以進一步增加控制裝置，可
以通過手動控制部件控制顯示部件顯示某一圖像或者關閉隱形功能；還可以通過遙控器控制顯示部件顯示某一圖像或者關閉隱形功能。在這個實現方案的具體實現中可以不需 要光學圖像采集部件。比如利用本實現方案可以設計出可以控制的隱形汽車、隱形飛機。 當隱形汽車、隱形飛機處于隱形功能狀態后，可以通過控制裝置關閉隱形功能，從而使 隱形汽車、隱形飛機的所有者可以方便地找到這些被光學隱型的汽車、飛機。當隱形汽 車、隱形飛機的所有者離開時，開啟隱形功能，從而達到很好的安全防范功能，避免被 盜、被發現。
本發明的有益效果采用本發明的技術可以實現對于被隱身物體的視覺效果與物 體所處的背景相近，從而實現物體的隱身效果，而且物體的運動獲移動以及環境的變化 仍可以實時保持物體的視覺隱身效果。采用本發明的技術方案還可以設計出具有光學隱 身效果的裝置和飛行器，如戰斗機、低空轟炸機等武器設備。
圖1是本發明第一種實現光學隱身效果原理示意圖。 圖2是本發明第二種實現光學隱身效果原理示意圖。 圖3是本發明第三種實現光學隱身效果原理示意圖。
圖4是本發明實現物體一個側面隱身時的具有顯示部件一側的原理示意圖。
圖5是本發明實現物體一個側面隱身時的具有光學圖像采集部件一側的原理示意圖。
圖6是本發明實現物體多個側面隱身的原理示意圖。
圖7是本發明同時實現光學隱身和雷達波隱身的顯示部件側的層結構示意圖。 圖8是本現有飛行器示意圖。
圖9是本發明實現隱身飛行器第一種技術方案原理示意圖。 圖IO是本發明實現隱身飛行器第二種技術方案原理示意圖。 圖11是使光學通路形成彎曲形狀繞過物體工作原理示意圖。 圖12是本發明使光學通路形成彎曲形狀繞過物體并減小光學通路的橫截面工作 原理示意圖。
圖13是本發明第四種實現光學隱身效果原理示意圖。 圖14是本發明第五種實現光學隱身效果原理示意圖。圖15是本發明第六種實現光學隱身效果原理示意圖。
具體實施例方式
本發明的核心點在于，實時采集物體的背景圖像顯示于物體的前面，當從物體的 前面看物體時，所看到的是物體的背景圖像，由于背景圖像于周圍環境的相似性或相容
性，從而實現了物體的光學隱身，采用該技術可以設計出實現光學隱身的設備或飛行器； 同時結合雷達波吸收材料可以設計出同時具有光學隱身和雷達隱身的戰斗機、轟炸機等
武器裝備。
下面結合附圖進一步描述本發明的具體實施方案。
圖l是本發明第一種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中，光學圖像采集部 件103和圖像顯示部件101分別安裝于物體的相對的兩側，采用光學圖像采集部件103 采集物體一側的背景圖像，經過圖像信息處理部件102的處理形成能夠在物體另一側上 安裝的圖像顯示部件101中顯示出所采集背景圖像的信號或數據或信息。通常顯示部件 101可以采用液晶顯示器、等離子體顯示器、陰極射線顯示器、固體發光陣列顯示器、 有機發光顯示器、柔性電子紙顯示器等。具體實現中光學圖像采集部件103可以采用數 字攝像頭或模擬攝像頭。當采用數字攝像頭時，圖像信息處理部件102對于來自數字攝 像頭的數據進行處理，并生成可以在圖像顯示部件IOI中顯示的數據或信息，此時圖像 信息處理部件102通常包含對于數字圖像數據的數字濾波處理、圖像數據轉換為圖像顯 示信號等功能模塊。當采用模擬攝像頭時，圖像信息處理部件102對于來自模擬攝像頭 的信號進行處理，并生成可以在圖像顯示部件101中顯示的數據或信息，此時圖像信息 處理部件102有兩種實現， 一種實現是直接對采集的模擬圖像信號進行模擬信號濾波處 理后作為圖像顯示部件101的輸入信號或信息；另一種實現是對采集的模擬圖像信號進 行數字化后進行數字濾波處理，再合成為圖像顯示部件IOI的輸入信號或信息，通常包 含對于數字圖像數據的數字濾波處理、圖像數據轉換為圖像顯示信號等功能模塊。在本 實例中，從物體的安裝了圖像顯示部件IOI的一側觀看物體時，由于所看到的是顯示部 件IOI顯示的物體另一側的背景圖像信息，因此相對于觀察者而言物體處于隱藏狀態， 即使移動物體，由于顯示部件101顯示的物體另一側的背景圖像信息也相應變化，因此 這種隱形或隱身可以隨背景環境的變化而變化。本實例中的光學圖像采集部件103、圖 像信息處理部件102和圖像顯示部件101之間采用電信號連接，包括有線信號連接或無 線信號連接，因此光學圖像采集部件103、圖像信息處理部件102和圖像顯示部件101之間的連接可以容易繞開被隱藏的物體。
圖2是本發明第二種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中，兩個光學圖像采 集部件203、 204安裝于物體的一側，圖像顯示部件201安裝于物體的相對的另一側， 采用兩個圖像采集部件203、 204采集需要隱身物體背景的不同區域圖像，經過圖像信 息處理部件202的處理將不同區域圖像經過圖像合成為物體的完整背景圖像并在物體 另一側上安裝的圖像顯示部件201中顯示出所采集背景圖像的信號或數據或信息。通常 顯示部件201可以采用液晶顯示器、等離子體顯示器、陰極射線顯示器、固體發光陣列 顯示器、有機發光顯示器、柔性電子紙顯示器等。具體實現中光學圖像采集部件203、 204可以采用數字攝像頭。圖像信息處理部件202對于來自數字攝像頭的數據進行處理， 并合成為物體的完整背景圖像在圖像顯示部件201中顯示的數據或信息，此時圖像信息 處理部件202通常包含對于數字圖像數據的數字濾波處理、多個數字圖合成為一個完整 圖像的功能模塊、圖像數據轉換為圖像顯示信號等功能模塊。在本實例中，從物體的安 裝了圖像顯示部件201的一側觀看物體時，由于所看到的是顯示部件201顯示的物體另 一側的背景圖像信息，因此相對于觀察者而言物體處于隱藏狀態，即使移動物體，由于 顯示部件201顯示的物體另一側的背景圖像信息也相應變化，因此這種隱形或隱身可以 隨背景環境的變化而變化。本實例中的光學圖像采集部件203、 204、圖像信息處理部 件202和圖像顯示部件201之間采用電信號連接，包括有線信號連接或無線信號連接， 因此光學圖像采集部件203、圖像信息處理部件202和圖像顯示部件201之間的連接可 以容易繞開被隱藏的物體。
圖3是本發明第三種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中，光學圖像采集部 件303和圖像顯示部件301分別安裝于物體的相對的兩側，采用光學圖像采集部件303 采集物體一側的背景圖像，經過光學傳導部件302的處理采用光學元件把背景圖像通過 光學通路傳遞到物體的前面；為了能夠減小光學通路的橫截面，還可以采用光學元件把 背景圖像通過光學縮小后通過光學通路傳遞到物體的前面再通過光學放大后顯示在需 要隱身物體的前面。同時光學通路可以采用反射光學元件使光學通路形成彎曲形狀繞過 物體把光學圖像傳遞到物體的前面使和被隱形物體具有足夠大的空間。具體參見圖11 和圖12。
圖11是使光學通路形成彎曲形狀繞過物體工作原理示意圖。入射光線1101通過 第一個反射鏡平面1102把光線反射到第二個反射鏡平面1103，再由第二個反射鏡平面1103把光線反射到第三個反射鏡平面1104，再由第三個反射鏡平面1104把光線反射到 第四個反射鏡平面1105，最后由第四個反射鏡平面1105看到把光線按一個彎曲的光學 通道射出的射出光線1106。特別是當第一個反射鏡平面1102與入射光線1101成45度 入射角、第二個反射鏡平面1103平行于第一個反射鏡平面1102、第三個反射鏡平面1104 垂直于第二個反射鏡平面1103且第四個反射鏡平面1105平行于第三個反射鏡平面 1104時，射出光線1106與入射光線1101保持相同的方向且圖像維持原來的方向。
圖12是本發明使光學通路形成彎曲形狀繞過物體并減小光學通路的橫截面工作 原理示意圖。平行入射光線1201經過光學面較大的第一凸透鏡1202進行匯聚，再經過 光學面較小的第二凸透鏡把匯聚的光線變成光線1101。為了使入射光線1201與光線 1101方向相同，需要使第一凸透鏡1202的焦點與第二凸透鏡1203的焦點重合。然后 再將光纖1101按上面對于圖11的描述形成彎曲光學通路繞過物體后射到第三凸透鏡 1204進行匯聚，再經過第四凸透鏡把匯聚的光線變成光線1206射出，同樣為了使光線 1101與光線1206方向相同，需要使第三凸透鏡1204的焦點與第四凸透鏡1205的焦點
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圖4是本發明實現物體一個側面隱身時的具有顯示部件一側的原理示意圖。物體 400的一個側面401安裝顯示部件，最優的是使顯示部件的顯示面覆蓋側面401的整個 表面或大于側面401的整個表面，從而使隱形的效果更好。圖5是本發明實現物體一個 側面隱身時的具有光學圖像采集部件一側的原理示意圖。與圖相對應，物體400的與側 面401相對的另一個側面402上安裝有攝像頭403，由于攝像頭403可以做的很小，如 針孔攝像頭，因此攝像頭403相對于物體400的側面表面而言很小，即使在裝有攝像頭 的側面安裝另外一個顯示部件，也可以達到隱形的效果。參見圖6實現多個側面的隱形 實現。圖6是本發明實現物體多個側面隱身的原理示意圖。物體600的頂面601、右面 603、前面605分別安裝有頂面攝像頭602、右面攝像頭604、前面攝像頭606;并在這 些面相對一面上分別安裝顯示部件，然后將攝像頭攝取的圖像通過電子圖像傳輸處理后 傳輸到顯示部件或通過光反射傳輸到顯示部件實現物體的隱形效果。
在現代軍事設備中，隱身技術或者隱形技術一直是軍事強國研究的重點。主要是 對于雷達波的隱形以及對于紅外輻射的隱形。其中紅外輻射的隱形主要是通過冷卻技術 使紅外輻射降低或者將紅外輻射源如發動機置于飛機的頂面。對于雷達波的隱形主要考 慮的是吸收雷達波或者減少雷達波的反射或者是將雷達波進行散射，采用的技術是對于飛機結構和飛機表面涂敷材料的研究，如美國的隱形戰斗機、隱形轟炸機。但這些現有 技術不能同時實現對于可見光的隱形，因此當隱形戰斗機、隱形轟炸機低空飛行時，容 易被光學瞄準設備或目視對準設備攻擊。圖7是本發明同時實現光學隱身和雷達波隱身 的顯示部件側的層結構示意圖。所述顯示部件側的層結構包含三層最外層是雷達波吸 收材料層703，中間層是紅外光吸收層701、顯示部件層702。三層可依次層壓或粘貼 在一起。雷達波吸收材料層703可以將掃描雷達發出的雷達波吸收掉實現對雷達的隱 形。中間層是紅外光吸收層701、顯示部件層702的配合，實現紅外光被吸收，沒有或 很少熱紅外輻射，由于本發明的技術，使顯示部件層702顯示的圖像是所采集的被隱形 物體的背景，因此無法看到物體本來的形狀而實現隱形。進一步方案是在上述層結構之 間增加一層透明的紅外輻射冷卻劑或者在顯示部件層702的內側增加一層紅外輻射冷 卻劑，實現物體對于紅外輻射的隱形。因此采用本文中的發明可以同時實現雷達波隱形 和光學隱形，或者同時具備雷達波隱形、光學隱形和紅外輻射隱形。
圖8是現有飛行器示意圖。現有飛行器800 —般包含機身和機翼。圖9是本發明 實現隱身飛行器第一種技術方案原理示意圖。在飛行器900的頂面安裝多個攝像頭，在 實現實例中機尾安裝第一攝像頭90K機身安裝第二攝像頭902、機頭安裝第三攝像頭 904、左機翼安裝第四攝像頭903、右機翼安裝第五攝像頭905，在飛行器900底面安裝 可以完全覆蓋飛行器底面區域的平面顯示部件906。由圖像信息處理部件把五個攝像頭 攝取的背景天空圖像合成為飛機的完整背景圖像，然后顯示在平面顯示部件906。此時 從飛機的下面觀看飛機，所看到的是飛機的背景，而不是飛機本身，因此實現了光學隱 身。采用相同的原理可以在飛機機體的前面、后面、右面、左面實現隱身效果。同時進 一步采用圖7所述的層結構作為圖9實現實例的平面顯示部件906,可以實現雷達隱身 和光學隱身；也可以進一步實現雷達隱身、紅外輻射隱身和光學隱身。
圖10是本發明實現隱身飛行器第二種技術方案原理示意圖。在飛行器1000的頂 面安裝多個攝像頭，在實現實例中機尾安裝第一攝像頭901、機身安裝第二攝像頭902、 機頭安裝第三攝像頭904、左機翼安裝第四攝像頭903、右機翼安裝第五攝像頭905， 在飛行器900底面安裝可以完全覆蓋飛行器底面區域的曲面顯示部件1006。由圖像信 息處理部件把五個攝像頭攝取的背景天空圖像合成為飛機的完整背景圖像，然后顯示在 曲面顯示部件1006。此時從飛機的下面觀看飛機，所看到的是飛機的背景，而不是飛 機本身，因此實現了光學隱身。采用相同的原理可以在飛機機體的前面、后面、右面、
15左面實現隱身效果。同時進一步采用圖7所述的層結構作為圖10實現實例的曲面顯示 部件1006，可以實現雷達隱身和光學隱身；也可以進一步實現雷達隱身、紅外輻射隱 身和光學隱身。本實現實例的曲面顯示部件1006完全與飛機機體底面的曲面，這樣的 設計可以進一步保證飛機的氣動性能不會因為增加本發明的光學隱身功能而受到影響。 而曲面顯示部件可以采用有機顯示材料制成的顯示部件，也可以采用柔性顯示部件，如 電泳液顯示材料或具有雙穩態特性的電子材料制成的顯示部件。所述具有雙穩態特性的 電子材料可以是具有電泳效應的微膠囊電子墨水層、具有電泳效應的微杯結構封裝薄膜 層、旋轉球(Gyricon)層、具有電潤濕效應的電子紙材料層、雙穩態的膽甾醇型液晶材料 層之一。
圖13是本發明第四種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中， 一個光學圖像采 集部件1304安裝于物體表面用于采集物體之外部環境的圖像，圖像顯示部件1301安裝 于物體的表面，同時增加溫度傳感器1303、濕度傳感器部件1304，所述光學圖像采集 部件1304、溫度傳感器1303、濕度傳感器部件1304的輸出連接信息處理部件1302， 信息處理部件1302處理光學圖像采集部件1304采集的環境數字圖像，并結合溫度傳感 器1303傳感的環境溫度、濕度傳感器部件1304傳感的環境濕度可以分析出當時的環境 和天氣狀況。例如雪天，周圍環境為積雪，為了實現物體的隱身，信息處理部件1302 分析出下雪天氣并周圍有積雪時，輸出到圖像顯示部件1301的圖像可以是光學圖像采 集部件1304所采集的環境圖像，也可以是預先存儲的關于雪景的圖像，從而使物體整 個表面呈現與周圍環境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現了物體的 隱形。通過增加其他與氣候、天氣、環境相關的傳感器，如大氣壓傳感器、風向傳感器、 空氣成份傳感器、重力加速度傳感器等可以進一步使信息處理部件1302分析得到更精 確的環境信息，從而使輸出的圖像更接近于環境，提高物體隱形的效果。而且還可以增 加日歷時間處理模塊。進一步分析出當時當地的季節和氣候。
圖14是本發明第五種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中，包含遙控接收電 路1406、信息處理部件1402和圖像顯示部件1401，遙控接收電路1406與信息處理部 件1402電連接，同時遙控接收電路1406通過無線射頻信號或紅外信號與遙控器1407 通訊。通過遙控器1407發出控制信號被遙控接收電路1406接收后轉換為控制指令送到 信息處理部件1402中，信息處理部件1402根據控制指令控制輸出到圖像顯示部件1401 的圖像數據。由于圖像顯示部件1401覆蓋在隱形物體的表面，通過遙控器1407的控制可以使圖像顯示部件1401顯示的圖像與環境一致達到隱身的效果。而且通過遙控器 1407的控制還可以關閉隱形功能，即關閉顯示圖像的信息，使被隱形的物體立即顯現。 因此可以手動遙控控制物體是否隱身。信息處理部件1402預先存儲了多種環境的圖像 數據和圖像處理的程序，如預先存儲了雪景圖像，在下雪天的環境中可以通過遙控器 1407控制使被隱形物體表面上的圖像顯示部件1401顯示關于雪景的圖像或是通過圖像 處理程序處理過的關于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現與周圍環境一致的一個雪 景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現了物體的隱形。
圖15是本發明第六種實現光學隱身效果原理示意圖。本實例中， 一個光學圖像采 集部件1504安裝于物體表面用于采集物體之外部環境的圖像，圖像顯示部件1501安裝 于物體的表面，同時增加溫度傳感器1503、濕度傳感器部件1504，所述光學圖像采集 部件1504、溫度傳感器1503、濕度傳感器部件1504的輸出連接信息處理部件1502, 信息處理部件1502處理光學圖像采集部件1504采集的環境數字圖像，并結合溫度傳感 器1503傳感的環境溫度、濕度傳感器部件1504傳感的環境濕度可以分析出當時的環境 和天氣狀況，例如雪天，周圍環境為積雪，為了實現物體的隱身，信息處理部件1502 分析出下雪天氣并周圍有積雪時，輸出到圖像顯示部件1501的圖像可以是光學圖像采 集部件1504所釆集的環境圖像，也可以是預先存儲的關于雪景的圖像，從而使物體整 個表面呈現與周圍環境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現了物體的 隱形。通過增加其他與氣候、天氣、環境相關的傳感器，如大氣壓傳感器、風向傳感器、 空氣成份傳感器、重力加速度傳感器等可以進一步使信息處理部件1302分析得到更精 確的環境信息，從而使輸出的圖像更接近于環境，提高物體隱形的效果。而且還可以增 加日歷時間處理模塊。進一步分析出當時當地的季節和氣候。同時本示例還進一步包含 遙控接收電路1506，遙控接收電路1506與信息處理部件1502電連接，同時遙控接收 電路1506通過無線射頻信號或紅外信號與遙控器1507通訊。通過遙控器1507發出控 制信號被遙控接收電路1506接收后轉換為控制指令送到信息處理部件1502中，信息處 理部件1502根據控制指令控制輸出到圖像顯示部件1501的圖像數據。而且通過遙控器 1407的控制還可以關閉隱形功能，即關閉顯示圖像的信息，使被隱形的物體立即顯現。 因此可以手動遙控控制物體是否隱身。信息處理部件1502可以包含預先存儲的多種環 境的圖像數據和圖像處理的程序，如預先存儲了雪景圖像，在下雪天的環境中可以通過 遙控器1507控制使被隱形物體表面上的圖像顯示部件1501顯示關于雪景的圖像或是通過圖像處理程序處理過的關于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現與周圍環境一致的 一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現了物體的隱形。信息處理部件1502還 可以是對光學圖像采集部件1504所采集的環境圖像的圖像數據或經過圖像處理程序處 理過的圖像數據輸出到圖像顯示部件1501，如預先存儲了雪景圖像，在下雪天的環境 中可以通過遙控器1507控制使被隱形物體表面上的圖像顯示部件1501顯示關于雪景的 圖像或是通過圖像處理程序處理過的關于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現與周圍 環境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現了物體的隱形。
權利要求
1、一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括在物體的背面設置有一個光學圖像采集部件；在物體的前面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。
2、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括在物體的第一個側面設置有一個光學圖像采集部件；在物體的與所述第一個側面相對的第二個側面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳 輸到所述圖像顯示部件上。
3、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括 在物體的至少兩個側面分別設置有一個光學圖像采集部件，所述側面稱為背景圖像面；在物體的與每個所述背景圖像面相對的每個側面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳 輸到與所述背景圖像面相對的所述圖像顯示部件上。
4、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括 在物體的背面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光學圖像采集部件采集所述背景的不同區域； 圖像信息處理部件； 在物體的前面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處理后合成為 完整的背景圖像；將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。
5、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括 在物體的第一側面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光學圖像采集部件采集所述背景的不同區域； 圖像信息處理部件；在物體的與所述第一個側面相對的第二個側面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處理后合成為 完整的背景圖像；將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。
6、 一種實現物體隱身的裝置，其特征是包括在物體的至少兩個側面的每個側面設置有至少兩個光學圖像采集部件，每個所述光 學圖像采集部件采集所述背景的不同區域，所述側面稱為背景圖像面；圖像信息處理部件；在物體的與每個所述背景圖像面相對的每個惻面設置有圖像顯示部件； 所述每個側面的光學圖像采集部件采集的光學圖像通過所述圖像信息處理部件處 理后合成為完整的背景圖像；將所述背景圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到與所述背景圖像面 相對的所述圖像顯示部件上。
7、 根據權利要求1至6中任一項所述的裝置，其特征是進一步包括紅外光吸收部件， 所述紅外光吸收部件覆蓋在圖像顯示部件之內表面時，使所述圖像顯示部件及所述 物體發出的紅外光被紅外光吸收部件吸收。
8、 根據權利要求1至6中任一項所述的裝置，其特征是進一步包括紅外光吸收部件， 所述紅外光吸收部件覆蓋在圖像顯示部件之外表面且為所述紅外光吸收部件是可見 光透明的，使所述圖像顯示部件及所述物體發出的紅外光被紅外光吸收部件吸收。
9、 根據權利要求4至6中任一項所述的裝置，其特征是所述光學圖像采集部件采用光 電轉換部件將背景圖像轉換為電信號，然后通過有線信號傳輸或無線信號傳輸到所 述圖像信息處理部件，所述圖像顯示部件將所述背景圖像由電光轉換部件把電信號 轉換為光學圖像。
10、 根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征是所述光學圖像采集部件采用光學元件把背景圖像通過光學通路傳遞到所述圖像顯示部件或者所述光學圖像采 集部件采用光學元件把背景圖像通過光學縮小后通過光學通路傳遞到所述圖像顯示 部件。
全文摘要
本發明提出一種實現物體隱身的裝置，包含在物體的背面設置有一個光學圖像采集部件；在物體的前面設置有圖像顯示部件；所述光學圖像采集部件采集的光學圖像通過有線信號傳輸或光傳輸或無線信號傳輸到所述圖像顯示部件上。采用本發明的技術可以實現對于被隱身物體的視覺效果與物體所處的背景相近，從而實現物體的隱身效果，而且物體的運動獲移動以及環境的變化仍可以實時保持物體的視覺隱身效果。采用本發明的技術方案還可以設計出具有光學隱身效果的裝置和飛行器，如戰斗機、低空轟炸機等武器設備。
文檔編號G03B15/08GK101614935SQ200910089950
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者清 須 申請人:北京派瑞根科技開發有限公司