專利名稱：實現(xiàn)物體隱形的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實現(xiàn)物沐隱形的裝置，特別是涉及通過采集環(huán)境信息控制顯示在物體 的表面的圖像實現(xiàn)光學(xué)隱形的裝置。
背景技術(shù)：
長久以來，人們對于如何實現(xiàn)隱身有著濃厚的興趣，特別是在戰(zhàn)爭環(huán)境下，隱身 技術(shù)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(shù)的研究成 為軍事領(lǐng)域的重大研究課題。美國的隱身戰(zhàn)斗機、隱身轟炸機采用雷達(dá)波吸收材料和特 殊的飛機外部形狀，從而實現(xiàn)對于雷達(dá)波的隱身效果。但美國的隱身飛機在一些戰(zhàn)場上 仍然被擊落，表明其仍然存在缺陷。 一個關(guān)鍵的技術(shù)缺陷是這種隱身飛機只對雷達(dá)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(nèi)，只要環(huán)境達(dá)到一 定的光學(xué)亮度，通過肉眼或光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以清晰看到飛機。因此對于采用光學(xué)圖像作為 導(dǎo)引的導(dǎo)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(zhàn)場上采用的是采用周圍環(huán)境中 的植物覆蓋在設(shè)備的表面或穿在士兵的身上，形成與環(huán)境的一致的色彩偽裝。但這樣的 偽裝存在的問題是當(dāng)士兵移動或設(shè)備移動時，由于周圍環(huán)境的變化，可能造成所使用的 偽裝與周圍環(huán)境不一致而暴露自己。
近年來，國內(nèi)外對于光學(xué)隱身技術(shù)的研究取得一些進展。如中美科學(xué)家聯(lián)合研究 出了一種新型光學(xué)材料可以實現(xiàn)光線沿著材料表面?zhèn)鬏?，從而實現(xiàn)物體本身的隱身。這 種技術(shù)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(fā)明專利申請公開文件中 描述了通過前后兩個物鏡和光導(dǎo)纖維傳輸設(shè)計隱身服的方法，由于圖像在光導(dǎo)纖維中傳 輸時經(jīng)過多次反射，其每根光導(dǎo)纖維傳遞后輸出的圖像與原圖像的方向不一致，而且光 導(dǎo)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(dǎo)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何更有效地實現(xiàn)對于光學(xué)的隱身以及如何應(yīng)用于飛機、隱蔽設(shè)施等戰(zhàn)場關(guān)鍵場所中。本發(fā)明采用采集環(huán)境信息控制物體表面顯示的圖像 實現(xiàn)光學(xué)隱身，并結(jié)合雷達(dá)波隱身材料、紅外光吸收材料實現(xiàn)光學(xué)、雷達(dá)、紅外的復(fù)合 隱身性能。
術(shù)語說明本文中所指的光學(xué)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(xué)視覺或圖像較難區(qū)分物體本身與外部環(huán)境。
術(shù)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(shè)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(xiàn)隱形的方法是
1、 一種實現(xiàn)隱形的方法，其特征是包含如下步驟 第一步在物體表面設(shè)置顯示部件； 第二步通過所述環(huán)境傳感器檢測環(huán)境信息；
第三步根據(jù)所述環(huán)境信息改變顯示在所述顯示部件上的信息。
2、 一種實現(xiàn)隱形的方法，其特征是包含如下步驟 第一步在物體表面設(shè)置顯示部件和光學(xué)圖像采集部件；
第二步通過所述環(huán)境傳感器檢測環(huán)境信息和所述光學(xué)圖像采集部件采集環(huán)境圖像 倍息；
第三步根據(jù)所述環(huán)境信息和環(huán)境圖像信息改變顯示在所述顯示部件上的信息。
3、 一種實現(xiàn)隱形的方法，其特征是包含如下步驟 第一步在物體表面設(shè)置顯示部件、光學(xué)圖像采集部件； 第二步在物體上設(shè)置遙控接收電路；
第三步通過所述環(huán)境傳感器檢測環(huán)境信息和所述光學(xué)圖像采集部件采集環(huán)境圖像 信息；
第四步根據(jù)所述環(huán)境信息和環(huán)境圖像信息改變顯示在所述顯示部件上的信息；
第五步通過遙控器向所述遙控接收電路發(fā)送控制信號以控制和/或改變和/或關(guān)閉 和/或開啟顯示在所述顯示部件上的信息。
4、 一種實現(xiàn)隱形的方法，其特征是包含如下步驟第一步在物體表面設(shè)置顯示部件；
第二步在物體上設(shè)置遙控接收電路；
第三步通過所述環(huán)境傳感器檢測環(huán)境信息；
第四步根據(jù)所述環(huán)境信息改變顯示在所述顯示部件上的信息；
第五步通過遙控器向所述遙控接收電路發(fā)送控制信號以控制和/或改變和/或關(guān)閉 和/或開啟顯示在所述顯示部件上的信息。
5、 一種實現(xiàn)隱形的方法，其特征是包含如下步驟 第一步在物體表面設(shè)置顯示部件； 第二步在物體上設(shè)置遙控接收電路；
第三步通過遙控器向所述遙控接收電路發(fā)送控制信號以控制和/或改變和/或關(guān)閉 和/或開啟顯示在所述顯示部件上的信息。
6、 優(yōu)選的是所述環(huán)境傳感器是包含如下傳感器之一或幾種的組合溫度傳感器、濕度 傳感器、大氣壓傳感器、風(fēng)向傳感器、空氣成份傳感器、重力加速度傳感器。
7、 優(yōu)選的是所述圖像顯示部件是可彎曲的，使所述圖像顯示部件與物體的表面形狀一 致。
8、 優(yōu)選的是所述顯示在所述顯示部件上的信息是預(yù)先存儲的多個圖像之一。
9、 優(yōu)選的是所述顯示在所述顯示部件上的信息是預(yù)先存儲的圖像數(shù)據(jù)通過圖像處理程 序處理過的圖像。
10、 優(yōu)選的是所述顯示在所述顯示部件上的信息是所述光學(xué)圖像采集部件采集環(huán)境 圖像信息通過圖像處理程序處理過的圖像。
11、 優(yōu)選的是所述顯示在所述顯示部件上的信息是把所述光學(xué)圖像采集部件采集環(huán) 境圖像信息和預(yù)先存儲的圖像數(shù)據(jù)通過圖像處理程序處理過的圖像。 采用上述隱身方法可以設(shè)計出實現(xiàn)隱形的裝置，方案是
1、 一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括 至少一個光學(xué)圖像采集部件； 設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件； 環(huán)境傳感器；信息處理部件；
所述光學(xué)圖像采集部件采集物體之外部環(huán)境的圖像；
所述信息處理部件處理光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合環(huán)境傳感器 傳感的信號分析出當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況；
所述信息處理部件根據(jù)所述當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況控制輸出到圖像顯示部件的圖 像數(shù)據(jù)。
2、 一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括
遙控器；
遙控接收電路； 至少一個光學(xué)圖像采集部件；
設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件；
環(huán)境傳感器；
信息處理部件；
所述光學(xué)圖像采集部件采集物體之外部環(huán)境的圖像；
所述信息處理部件處理光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合環(huán)境傳感器 傳感的信號分析出當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況；
所述遙控接收電路與所述信息處理部件電連接
通過所述遙控器發(fā)出控制信號被遙控接收電路接收后轉(zhuǎn)換為控制指令送到所述信 息處理部件中；
所述信息處理部件根據(jù)所述控制指令和/或所述當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況控制輸出到 圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)。
3、 一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括 遙控器；
遙控接收電路；
設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件； 信息處理部件；所述遙控接收電路與所述信息處理部件電連接
通過所述遙控器發(fā)出控制信號被遙控接收電路接收后轉(zhuǎn)換為控制指令送到所述信 息處理部件中，所述信息處理部件根據(jù)所述控制指令控制輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù) 據(jù)。
4、 優(yōu)選的是所述環(huán)境傳感器是包含如下傳感器之一或幾種的組合溫度傳感器、濕度 傳感器、大氣壓傳感器、風(fēng)向傳感器、空氣成份傳感器、重力加速度傳感器。
5、 優(yōu)選的是所述輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)是所述光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境 圖像或者是預(yù)先存儲的圖像或者是通過圖像處理程序處理過的圖像。
6、 優(yōu)選的是所述遙控器的控制關(guān)閉圖像顯示部件顯示的圖像。
7、 優(yōu)選的是所述輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)是預(yù)先存儲的圖像或者是通過圖像處 理程序處理過的圖像。
8、 優(yōu)選的是所述信息處理部件包含日歷時間處理模塊。
9、 優(yōu)選的是所述圖像顯示部^^包含復(fù)合材料層，所述復(fù)合材料層采用如下層結(jié)構(gòu)之一 層結(jié)構(gòu)l-
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 層結(jié)構(gòu)2:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 層結(jié)構(gòu)3:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收層；所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 層結(jié)構(gòu)4:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收第一層，所述紅外光吸收第一層具有可見光透明特性； 紅外光吸收第二層；
所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口；
所述紅外光吸收第一層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上，所述紅外光吸收第二 層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 層結(jié)構(gòu)5:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收層；
所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 層結(jié)構(gòu)6:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性 紅外光吸收層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述紅外光吸收層上； 層結(jié)構(gòu)7:
圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性；紅外光吸收第一層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收第二層；
所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路 所述紅外光吸收第一層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述紅外光吸收第一層上； 所述紅外光吸收第二層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上。 10、 優(yōu)選的是所述圖像顯示部件是可彎曲的，使所述圖像顯示部件與飛行器的表面 形狀一致。
上述實現(xiàn)物體隱形的圖像信息處理部件可以進一步包含預(yù)存儲的圖像數(shù)據(jù)，使實 現(xiàn)物體隱形的顯示部件顯示的是預(yù)先設(shè)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(xiàn)所希望的物體視覺形態(tài)。而且進一步可以增加感應(yīng)環(huán)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(xiàn)與環(huán)境相匹配的外部形態(tài)。 如監(jiān)測到外部環(huán)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(xiàn) 為與周圍環(huán)境相匹配的視覺形態(tài)達(dá)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(guān)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(guān)閉隱形功能。在這個實現(xiàn)方案的具體實現(xiàn)中可以不需 要光學(xué)圖像采集部件。比如利用本實現(xiàn)方案可以設(shè)計出可以控制的隱形汽車、隱形飛機。 當(dāng)隱形汽車、隱形飛機處于隱形功能狀態(tài)后，可以通過控制裝置關(guān)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(xué)隱型的汽車、飛機。當(dāng)隱形汽 車、隱形飛機的所有者離開時，開啟隱形功能，從而達(dá)到很好的安全防范功能，避免被 盜、被發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的技術(shù)可以實現(xiàn)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(xiàn)物體的隱身效果，而且物體的運動獲移動以及環(huán)境的變化 仍可以實時保持物體的視覺隱身效果。采用本發(fā)明的技術(shù)方案還可以設(shè)計出具有光學(xué)隱 身效果的裝置和飛行器，如戰(zhàn)斗機、低空轟炸機等武器設(shè)備。


圖1是本發(fā)明第一種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。 圖2是本發(fā)明第二種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。圖3是本發(fā)明第三種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。
圖4是本發(fā)明實現(xiàn)物體一個側(cè)面隱身時的具有顯示部件一側(cè)的原理示意圖。
圖5是本發(fā)明實現(xiàn)物體一個側(cè)面隱身時的具有光學(xué)圖像采集部件一側(cè)的原理示意圖。
圖6是本發(fā)明實現(xiàn)物體多個側(cè)面隱身的原理示意圖。
圖7是本發(fā)明同時實現(xiàn)光學(xué)隱身和雷達(dá)波隱身的顯示部件側(cè)的層結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是本現(xiàn)有飛行器示意圖。
圖9是本發(fā)明實現(xiàn)隱身飛行器第一種技術(shù)方案原理示意圖。 圖IO是本發(fā)明實現(xiàn)隱身飛行器第二種技術(shù)方案原理示意圖。 圖11是使光學(xué)通路形成彎曲形狀繞過物體工作原理示意圖。 圖12是本發(fā)明使光學(xué)通路形成彎曲形狀繞過物體并減小光學(xué)通路的橫截面工作 原理示意圖。
圖13是本發(fā)明第四種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。 圖14是本發(fā)明第五種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。 圖15是本發(fā)明第六種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)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(dāng)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(huán)境的相似性或相容 性，從而實現(xiàn)了物體的光學(xué)隱身，采用該技術(shù)可以設(shè)計出實現(xiàn)光學(xué)隱身的設(shè)備或飛行器； 同時結(jié)合雷達(dá)波吸收材料可以設(shè)計出同時具有光學(xué)隱身和雷達(dá)隱身的戰(zhàn)斗機、轟炸機等
武器裝備o
下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的具體實施方案。
圖l是本發(fā)明第一種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。本實例中，光學(xué)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(cè)，采用光學(xué)圖像采集部件103 采集物體一側(cè)的背景圖像，經(jīng)過圖像信息處理部件102的處理形成能夠在物體另一側(cè)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(shù)據(jù)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(fā)光陣列顯示器、有機發(fā)光顯示器、柔性電子紙顯示器等。具體實現(xiàn)中光學(xué)圖像采集部件103可以采用數(shù) 字?jǐn)z像頭或模擬攝像頭。當(dāng)采用數(shù)字?jǐn)z像頭時，圖像信息處理部件102對于來自數(shù)字?jǐn)z 像頭的數(shù)據(jù)進行處理，并生成可以在圖像顯示部件IOI中顯示的數(shù)據(jù)或信息，此時圖像 信息處理部件102通常包含對于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理、圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像顯 示信號等功能模塊。當(dāng)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IOI中顯示的數(shù)據(jù)或信息，此時圖像信息 處理部件102有兩種實現(xiàn)， 一種實現(xiàn)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(xiàn)是對采集的模擬圖像信號進
行數(shù)字化后進行數(shù)字濾波處理，再合成為圖像顯示部件101的輸入信號或信息，通常包
含對于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理、圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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101的一側(cè)觀看物體時，由于所看到的是顯示部 件101顯示的物體另一側(cè)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(tài)， 即使移動物體，由于顯示部件101顯示的物體另一側(cè)的背景圖像信息也相應(yīng)變化，因此 這種隱形或隱身可以隨背景環(huán)境的變化而變化。本實例中的光學(xué)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(xué)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(fā)明第二種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。本實例中，兩個光學(xué)圖像采 集部件203、 204安裝于物體的一側(cè)，圖像顯示部件201安裝于物體的相對的另一側(cè)， 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(qū)域圖像，經(jīng)過圖像信 息處理部件202的處理將不同區(qū)域圖像經(jīng)過圖像合成為物體的完整背景圖像并在物體 另一側(cè)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(shù)據(jù)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(fā)光陣列 顯示器、有機發(fā)光顯示器、柔性電子紙顯示器等。具體實現(xiàn)中光學(xué)圖像采集部件203、 204可以采用數(shù)字?jǐn)z像頭。圖像信息處理部件202對于來自數(shù)字?jǐn)z像頭的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)或信息，此時圖像信息 處理部件202通常包含對于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理、多個數(shù)字圖合成為一個完整 圖像的功能模塊、圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(cè)觀看物體時，由于所看到的是顯示部件201顯示的物體另
14一側(cè)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(tài)，即使移動物體，由于 顯示部件201顯示的物體另一側(cè)的背景圖像信息也相應(yīng)變化，因此這種隱形或隱身可以 隨背景環(huán)境的變化而變化。本實例中的光學(xué)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(xué)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(fā)明第三種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。本實例中，光學(xué)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(cè)，采用光學(xué)圖像采集部件303 采集物體一側(cè)的背景圖像，經(jīng)過光學(xué)傳導(dǎo)部件302的處理采用光學(xué)元件把背景圖像通過 光學(xué)通路傳遞到物體的前面；為了能夠減小光學(xué)通路的橫截面，還可以采用光學(xué)元件把 背景圖像通過光學(xué)縮小后通過光學(xué)通路傳遞到物體的前面再通過光學(xué)放大后顯示在需 要隱身物體的前面。同時光學(xué)通路可以采用反射光學(xué)元件使光學(xué)通路形成彎曲形狀繞過 物體把光學(xué)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(xué)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U04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(xué) 通道射出的射出光線1106。特別是當(dāng)?shù)谝粋€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(fā)明使光學(xué)通路形成彎曲形狀繞過物體并減小光學(xué)通路的橫截面工作 原理示意圖。平行入射光線1201經(jīng)過光學(xué)面較大的第一凸透鏡1202進行匯聚，再經(jīng)過 光學(xué)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(xué)通路繞過物體后射到第三凸透鏡 1204進行匯聚，再經(jīng)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的焦點重合
単-口 。
圖4是本發(fā)明實現(xiàn)物體一個側(cè)面隱身時的具有顯示部件一側(cè)的原理示意圖。物體 400的一個側(cè)面401安裝顯示部件，最優(yōu)的是使顯示部件的顯示面覆蓋側(cè)面401的整個 表面或大于側(cè)面401的整個表面，從而使隱形的效果更好。圖5是本發(fā)明實現(xiàn)物體一個 側(cè)面隱身時的具有光學(xué)圖像采集部件一側(cè)的原理示意圖。與圖相對應(yīng)，物體400的與側(cè) 面401相對的另一個側(cè)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(cè)面表面而言很小，即使在裝有攝像頭 的側(cè)面安裝另外一個顯示部件，也可以達(dá)到隱形的效果。參見圖6實現(xiàn)多個側(cè)面的隱形 實現(xiàn)。圖6是本發(fā)明實現(xiàn)物體多個側(cè)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?shù)斤@示部件或通過光反射傳輸?shù)斤@示部件實現(xiàn)物體的隱形效果。
在現(xiàn)代軍事設(shè)備中，隱身技術(shù)或者隱形技術(shù)一直是軍事強國研究的重點。主要是 對于雷達(dá)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(shù) 使紅外輻射降低或者將紅外輻射源如發(fā)動機置于飛機的頂面。對于雷達(dá)波的隱形主要考 慮的是吸收雷達(dá)波或者減少雷達(dá)波的反射或者是將雷達(dá)波進行散射，采用的技術(shù)是對于 飛機結(jié)構(gòu)和飛機表面涂敷材料的研究，如美國的隱形戰(zhàn)斗機、隱形轟炸機。但這些現(xiàn)有 技術(shù)不能同時實現(xiàn)對于可見光的隱形，因此當(dāng)隱形戰(zhàn)斗機、隱形轟炸機低空飛行時，容 易被光學(xué)瞄準(zhǔn)設(shè)備或目視對準(zhǔn)設(shè)備攻擊。圖7是本發(fā)明同時實現(xiàn)光學(xué)隱身和雷達(dá)波隱身
的顯示部件側(cè)的層結(jié)構(gòu)示意圖。所述顯示部件側(cè)的層結(jié)構(gòu)包含三層最外層是雷達(dá)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(dá)波吸收材料層703可以將掃描雷達(dá)發(fā)出的雷達(dá)波吸收掉實現(xiàn)對雷達(dá)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(xiàn)紅外光被吸收，沒有或 很少熱紅外輻射，由于本發(fā)明的技術(shù)，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(xiàn)隱形。進一步方案是在上述層結(jié)構(gòu)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(nèi)側(cè)增加一層紅外輻射冷 卻劑，實現(xiàn)物體對于紅外輻射的隱形。因此采用本文中的發(fā)明可以同時實現(xiàn)雷達(dá)波隱形 和光學(xué)隱形，或者同時具備雷達(dá)波隱形、光學(xué)隱形和紅外輻射隱形。
圖8是現(xiàn)有飛行器示意圖?，F(xiàn)有飛行器800—般包含機身和機翼。圖9是本發(fā)明實現(xiàn)隱身飛行器第一種技術(shù)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(xiàn)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(qū)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(xiàn)了光學(xué)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(xiàn)隱身效果。同時進 一步采用圖7所述的層結(jié)構(gòu)作為圖9實現(xiàn)實例的平面顯示部件906，可以實現(xiàn)雷達(dá)隱身 和光學(xué)隱身；也可以進一步實現(xiàn)雷達(dá)隱身、紅外輻射隱身和光學(xué)隱身。
圖10是本發(fā)明實現(xiàn)隱身飛行器第二種技術(shù)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(xiàn)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(qū)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(xiàn)了光學(xué)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(xiàn)隱身效果。同時進一步采用圖7所述的層結(jié)構(gòu)作為圖10實現(xiàn)實例的曲面顯示 部件1006，可以實現(xiàn)雷達(dá)隱身和光學(xué)隱身；也可以進一步實現(xiàn)雷達(dá)隱身、紅外輻射隱 身和光學(xué)隱身。本實現(xiàn)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(shè)計可以進一步保證飛機的氣動性能不會因為增加本發(fā)明的光學(xué)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(wěn)態(tài)特性的電子材料制成的顯示部件。所述具有雙穩(wěn)態(tài)特性的 電子材料可以是具有電泳效應(yīng)的微膠囊電子墨水層、具有電泳效應(yīng)的微杯結(jié)構(gòu)封裝薄膜 層、旋轉(zhuǎn)球(Gyricon)層、具有電潤濕效應(yīng)的電子紙材料層、雙穩(wěn)態(tài)的膽甾醇型液晶材料 層之一。
圖13是本發(fā)明第四種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。本實例中， 一個光學(xué)圖像采 集部件1304安裝于物體表面用于采集物體之外部環(huán)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(xué)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，
17信息處理部件1302處理光學(xué)圖像采集部件1304采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合溫度傳感 器1303傳感的環(huán)境溫度、濕度傳感器部件1304傳感的環(huán)境濕度可以分析出當(dāng)時的環(huán)境 和天氣狀況。例如雪天，周圍環(huán)境為積雪，為了實現(xiàn)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(xué)圖像采 集部件1304所采集的環(huán)境圖像，也可以是預(yù)先存儲的關(guān)于雪景的圖像，從而使物體整 個表面呈現(xiàn)與周圍環(huán)境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現(xiàn)了物體的 隱形。通過增加其他與氣候、天氣、環(huán)境相關(guān)的傳感器，如大氣壓傳感器、風(fēng)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B02分析得到更精 確的環(huán)境信息，從而使輸出的圖像更接近于環(huán)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(dāng)時當(dāng)?shù)氐募竟?jié)和氣候。
圖14是本發(fā)明第五種實現(xiàn)光學(xué)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(fā)出控制信號被遙控接收電路1406接收后轉(zhuǎn)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(jù)控制指令控制輸出到圖像顯示部件1401 的圖像數(shù)據(jù)。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(huán)境一致達(dá)到隱身的效果。而且通過遙控器 1407的控制還可以關(guān)閉隱形功能，即關(guān)閉顯示圖像的信息，使被隱形的物體立即顯現(xiàn)。 因此可以手動遙控控制物體是否隱身。信息處理部件1402預(yù)先存儲了多種環(huán)境的圖像 數(shù)據(jù)和圖像處理的程序，如預(yù)先存儲了雪景圖像，在下雪天的環(huán)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(guān)于雪景的圖像或是通過圖像 處理程序處理過的關(guān)于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現(xiàn)與周圍環(huán)境一致的一個雪 景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現(xiàn)了物體的隱形。
圖15是本發(fā)明第六種實現(xiàn)光學(xué)隱身效果原理示意圖。本實例中， 一個光學(xué)圖像采 集部件1504安裝于物體表面用于采集物體之外部環(huán)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(xué)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(xué)圖像采集部件1504采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合溫度傳感 器1503傳感的環(huán)境溫度、濕度傳感器部件1504傳感的環(huán)境濕度可以分析出當(dāng)時的環(huán)境和天氣狀況，例如雪天，周圍環(huán)境為積雪，為了實現(xiàn)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(xué)圖像采 集部件1504所采集的環(huán)境圖像，也可以是預(yù)先存儲的關(guān)于雪景的圖像，從而使物體整 個表面呈現(xiàn)與周圍環(huán)境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現(xiàn)了物體的 隱形。通過增加其他與氣候、天氣、環(huán)境相關(guān)的傳感器，如大氣壓傳感器、風(fēng)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(huán)境信息，從而使輸出的圖像更接近于環(huán)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(dāng)時當(dāng)?shù)氐募竟?jié)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(fā)出控 制信號被遙控接收電路1506接收后轉(zhuǎn)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(jù)控制指令控制輸出到圖像顯示部件1501的圖像數(shù)據(jù)。而且通過遙控器 1407的控制還可以關(guān)閉隱形功能，即關(guān)閉顯示圖像的信息，使被隱形的物體立即顯現(xiàn)。 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(yù)先存儲的多種環(huán) 境的圖像數(shù)據(jù)和圖像處理的程序，如預(yù)先存儲了雪景圖像，在下雪天的環(huán)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(guān)于雪景的圖像或是通 過圖像處理程序處理過的關(guān)于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現(xiàn)與周圍環(huán)境一致的 一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現(xiàn)了物體的隱形。信息處理部件1502還 可以是對光學(xué)圖像采集部件1504所采集的環(huán)境圖像的圖像數(shù)據(jù)或經(jīng)過圖像處理程序處 理過的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像顯示部件1501，如預(yù)先存儲了雪景圖像，在下雪天的環(huán)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(guān)于雪景的 圖像或是通過圖像處理程序處理過的關(guān)于雪景的圖像，從而使物體整個表面呈現(xiàn)與周圍 環(huán)境一致的一個雪景而看不到物體的原有形狀，這樣就實現(xiàn)了物體的隱形。
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權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括至少一個光學(xué)圖像采集部件；設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件；環(huán)境傳感器；信息處理部件；所述光學(xué)圖像采集部件采集物體之外部環(huán)境的圖像；所述信息處理部件處理光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合環(huán)境傳感器傳感的信號分析出當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況；所述信息處理部件根據(jù)所述當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況控制輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)。
2、 一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括-遙控器；遙控接收電路； 至少一個光學(xué)圖像采集部件；設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件；環(huán)境傳感器；信息處理部件；所述光學(xué)圖像采集部件采集物體之外部環(huán)境的圖像；所述信息處理部件處理光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合環(huán)境傳感器 傳感的信號分析出當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況；所述遙控接收電路與所述信息處理部件電連接通過所述遙控器發(fā)出控制信號被遙控接收電路接收后轉(zhuǎn)換為控制指令送到所述信 息處理部件中；所述信息處理部件根據(jù)所述控制指令和/或所述當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況控制輸出到 圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)。
3、 一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，其特征是包括遙控器； 遙控接收電路；設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件； 信息處理部件；所述遙控接收電路與所述信息處理部件電連接通過所述遙控器發(fā)出控制信號被遙控接收電路接收后轉(zhuǎn)換為控制指令送到所述信 息處理部件中，所述信息處理部件根據(jù)所述控制指令控制輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù) 據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是所述環(huán)境傳感器是包含如下傳感器之一 或幾種的組合溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓傳感器、風(fēng)向傳感器、空氣成份 傳感器、重力加速度傳感器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是所述輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)是 所述光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境圖像或者是預(yù)先存儲的圖像或者是通過圖像處理 程序處理過的圖像。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征是所述遙控器的控制關(guān)閉圖像顯示部件顯 示的圖像。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征是所述輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)是 預(yù)先存儲的圖像或者是通過圖像處理程序處理過的圖像。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝置，其特征是所述信息處理部件包含日歷時間處 理模塊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝置，其特征是所述圖像顯示部件包含復(fù)合材料層， 所述復(fù)合材料層采用如下層結(jié)構(gòu)之一層結(jié)構(gòu)l:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部f^層有接收圖像信號的接口 ； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上；層結(jié)構(gòu)2:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口 ； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 層結(jié)構(gòu)3:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收層；所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口 ； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 層結(jié)構(gòu)4:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 紅外光吸收第一層，所述紅外光吸收第一層具有可見光透明特性； 紅外光吸收第二層；所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口 ；所述紅外光吸收第一層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上，所述紅外光吸收第二 層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 層結(jié)構(gòu)5:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收層；所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 層結(jié)構(gòu)6:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像；雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路； 所述紅外光吸收層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述紅外光吸收層上； 層結(jié)構(gòu)7:圖像顯示部件層，包含正面和反面，其中所述正面顯示圖像； 雷達(dá)波吸收層，所述雷達(dá)波吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收第一層，所述紅外光吸收層具有可見光透明特性； 紅外光吸收第二層；所述圖像顯示部件層有接收圖像信號的接口電路； 所述紅外光吸收第一層覆蓋在所述圖像顯示部件層的正面上； 所述雷達(dá)波吸收層覆蓋在所述紅外光吸收第一層上； 所述紅外光吸收第二層覆蓋在所述圖像顯示部件層的反面上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的裝置，其特征是所述圖像顯示部件是可彎曲的， 使所述圖像顯示部件與飛行器的表面形狀一致。
全文摘要
本發(fā)明提出一種實現(xiàn)物體隱形的裝置，包含至少一個光學(xué)圖像采集部件；設(shè)置于物體表面的圖像顯示部件；環(huán)境傳感器；信息處理部件；所述光學(xué)圖像采集部件采集物體之外部環(huán)境的圖像；所述信息處理部件處理光學(xué)圖像采集部件采集的環(huán)境數(shù)字圖像，并結(jié)合環(huán)境傳感器傳感的信號分析出當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況；所述信息處理部件根據(jù)所述當(dāng)時的環(huán)境或天氣狀況控制輸出到圖像顯示部件的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以實現(xiàn)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(xiàn)物體的隱身效果，而且物體的運動獲移動以及環(huán)境的變化仍可以實時保持物體的視覺隱身效果。本發(fā)明的技術(shù)還可以設(shè)計出具有光學(xué)隱身效果的裝置和飛行器，如戰(zhàn)斗機、低空轟炸機等武器設(shè)備。
文檔編號G03B15/08GK101614936SQ20091008995
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
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