前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了無介質浮空成像技術在移動通信中應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

本文對無介質浮空成像方案分析、技術研究等進行了分析，探索了將無介質浮空成像技術應用于移動終端上的方案，解決了現有終端設備顯示屏較小導致的用戶身體出現損傷等問題，減少了用戶對終端顯示屏的損傷，為無介質浮空成像技術在移動通信領域應用提供了方案借鑒。無介質浮空成像技術在不同行業廣泛應用，尤其在疫情防控期間，無接觸銀行叫號機等使用，將觸摸屏替換為空氣屏保障了手部清潔降低感染概率，無介質浮空投影技術優勢凸顯。本文對無介質浮空成像技術進行分析，對在移動通信中的應用案例進行了探索，為該技術在移動通信領域中應用提供了方案借鑒。

1.可交互空中成像技術分析

無介質浮空成像技術，又稱可交互空中成像等，它應用光場重構原理，基于光波導的空中成像方法，集成紅外激光傳感器技術，構建的空中交互式成像系統。

1.1空中放大成像模塊方案分析

空中放大成像模塊方案由會聚透鏡陣列、平板透鏡陣列、空中成像陣列組成。會聚透鏡陣列，出射光成放大虛像，該陣列為多個透鏡組合實現超短焦放大及消除校正色差和球差功能；平板透鏡陣列，出射光成實像；空中成像陣列采用空中成像不同類型陣列實現光線在光學成像元件中經過至少2次反射后形成與入射圖像對應的空中實像。平板透鏡陣列與會聚透鏡陣列的中心之間的距離為x，一般選擇x滿足以下要求公式（1）：（1）其中D為會聚透鏡陣列直徑，L為平板透鏡較短邊的邊長，F為會聚透鏡陣列焦距，平板透鏡陣列和會聚透鏡陣列的距離保持在上述要求內，可以保持空氣中成像的圖像清晰完整。

1.2空中成像陣列研究

空中成像陣列可以是無焦透鏡陣列、兩次反射的立體鏡陣列，以及回射片和半反射鏡陣列組合的多種方案和結構，器件均形成了顯示圖像的單元數量更多、更小的微鏡成像結構，從而使解析度大大提高，降低系統能耗，詳見表1（a~c）。其中：（1）立體正交排列的透光層疊體陣列結構采用并排設置若干長條形透明條，相鄰的透明條相互貼合面和/或貼合面的對面上設有反射面，透明基條高度為20μm~6000μm，反射面的高度不大于透明基條的高度，相鄰的反射面的間距為200μm~2000μm，即當采用透明條時透明條寬度為200μm~2000μm，高度為20μm~6000μm。當通過空中成像元件的物體入射圖像的光線，經偶數層透明基條中的反射面反射后，形成與物體的入射圖像對應的無介質浮空影像的空中實像；（2）立體長方形鏤空、交錯排列的立體長方形光學元件陣列，兩相鄰的第一反射槽間形成第一凸臺，兩相鄰的第二反射槽間形成第二凸臺，第一凸臺和第二凸臺的寬度均小于等于1mm。（3）半反射鏡陣列可以是立體三角形陣列為立體直角等腰三角形，或直角等腰三角形于直線圍成的立體表面陣列。回射片被設計為光進入片表面的入射角原則上等于由片內部的反射表面反射并從片表面發射出的光的發射角。

2.無介質浮空成像技術在移動通信中的應用

無介質浮空成像技術在移動終端中的應用原理及結構見圖2-3，包括移動終端（由移動終端處理器、空中成像模塊和空中交互模塊組成）和浮空操作屏（用戶在空中交互的操作屏幕）。空中交互模塊、空中放大成像模塊內嵌于移動終端中間件，中間件可抽出并與移動終端顯示陣列成（30°，90°）夾角，移動終端顯示陣列與水平面成（30°，60°）夾角，終端的顯示屏幕為高亮顯示屏，其亮度可調至不小于1000nits，完成浮空成像。（1）處理器用于啟動空中成像模塊和空中交互模塊，在移動終端的顯示屏中顯示的畫面進行空中成像及與用戶實現交互。（2）空中成像模塊包含移動終端顯示陣列和空中放大成像模塊。顯示屏發射光源后經過空中放大成像模塊2次反射在空中成實像。（3）空中交互模塊包含紅外激光模塊、空中觸控反饋模塊、彩色攝像機、紅外發射器和一個麥克風陣列等，采用人臉識別技術識別用戶的人臉、手勢、語音和體感中一種或多種，并根據識別結果確定相應的交互指令，處理器可以根據該交互指令和空中成像模塊與用戶進行交互。其中：人臉識別技術主要包含人臉的檢測和定位、特征提取和識別。人臉的檢測和定位采用基于主成分分析（PCA）的人臉識別方法，檢測圖中是否有人臉，再將人臉分割出來，獲取人臉或人臉上的某些器官在圖像上的位置；特征提取是構造特征矢量，多個樣本圖像的空間序列訓練出一個模型，它的參數就是特征值，模版匹配法用相關系數做特征，輸入歸一化后的灰度圖像，輸出識別結果；識別是基于卡洛南-洛伊變換，將帶識別的圖像或特征與人臉數據庫里的特征相匹配，將給出的人臉圖像與數據庫中某人臉圖像及其名字關聯。紅外激光模塊含紅外激光器、攝像頭、定位軟件。攝像頭通過定位軟件在空中獲取畫面的坐標點定位空中成像畫面，當手指或任何不透明的物體接觸空中成像畫面時光線被反射到的一個信號接收器，再通過對光電位置的精確計算，得到手勢的坐標，在空中進行觸控。彩色攝像機、紅外發射器和一個麥克風陣列等，實現實時捕捉、檢測并跟蹤手、手指和類似手指的工具，可感知用戶的位置、動作和聲音等，實現人臉、手勢、語音或體感識別。空中觸控反饋模塊利用超聲波振子從格狀多位排列的超聲波換能器中發出，以空中任意位置的超聲波振子為焦點相結合，形成超聲波，產生了被稱為回聲放射壓的壓力。如果用人類手指在此位置表面進行按壓，就能產生觸覺刺激，空中觸控反饋技術利用此現象增加觸覺而產生的。

3.挑戰與展望

本文研究了無介質浮空成像技術，探索了該技術應用于移動通信領域移動終端上的案例，所提出的方案降低了現有終端設備顯示屏較小導致的用戶身體出現損傷、用戶對終端顯示屏的損傷，為無介質浮空成像技術在移動通信領域中更廣闊的應用提供了思路和借鑒。

作者:李貝 趙偉 胡煜華 劉光海 肖天 成晨 單位:中國聯合網絡通信有限公司研究院 中國聯合網絡通信浙江省分公司