头戴式全景播放装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及全景播放【技术领域】，提供了一种头戴式全景播放装置，该装置包括：方便用户头戴的装置本体；用于存储全景图像和/或全景视像的存储器；用于显示全景图像和/或全景视像的显示模块；设于装置本体上的运动传感器，运动传感器检测装置本体的旋转角度和移动方向；设于装置本体上的全景影像播放系统，全景影像播放系统分别与存储器、显示模块和运动传感器电连接，接收运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据角度和方向数据控制显示模块播放装置本体位于旋转后的位置时所对应的全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像；以及用于给装置中需供电部分供电的电源模块。本发明通过运动传感器和全景影像播放系统，使用户体验720度全景视界。
【专利说明】头戴式全景播放装置
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及全景播放【技术领域】，特别是涉及一种头戴式全景播放装置。
【【背景技术】】
[0002]自从发明了电影和电视机之后，一百多年间，人类的视觉体验享受有了天翻地覆的变化。从黑白电视到彩电，从高清到3D立体，从环幕到球幕，从水幕到IMAX(ImageMaximum)巨幕，人类最终级的视觉体验到现在为止也就是IMAX版的3D立体电影。
[0003]但是，无论是哪种视觉体验，始终都没能逃脱屏幕的束缚，人们始终都是被动地观看屏幕中的视觉效果，也即影片播放到哪里，我们就看到哪里，除了摄影机之内拍到的内容人们能看到之外，其它角度的画面都不能看到，人们始终是以一个旁观者的身份被动地观看影视内容。
[0004]而在目前的一些头戴式体验装置中，人们对影像的观看也存在上述缺陷。比如一些头戴式视频眼镜不能观看全景图像和视像，只能观看常见的普通图像和视像画面，不能使用户产生身临其境的沉浸感；虚拟现实游戏眼镜的体积巨大，需要用线材或无线网络同步连接电脑，且不能用于体验全景视像；谷歌眼镜是作为手机的便携式替代品而全新设计，只有单只眼镜屏幕，并且没有全景视像的播放系统，很难使用户得到完美的观影体验。
[0005]鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本【技术领域】亟待解决的问题。
【
【发明内容】
】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种头戴式全景播放装置，使用户可主动地观看720度全景图像和/或全景视像·内容。
[0007]本发明采用如下技术方案:
[0008]一种头戴式全景播放装置，所述装置包括:
[0009]方便用户头戴的装置本体；
[0010]用于存储全景图像和/或全景视像的存储器；
[0011]用于显示所述全景图像和/或全景视像的显示模块；
[0012]设于所述装置本体上的运动传感器，所述运动传感器检测所述装置本体的旋转角度和移动方向；
[0013]设于所述装置本体上的全景影像播放系统，所述全景影像播放系统分别与所述存储器、显示模块和运动传感器电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述显示模块播放所述装置本体位于旋转后的位置时所对应的全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像；以及
[0014]用于给所述装置中需供电部分供电的电源模块。
[0015]在本发明一实施例中，所述全景影像播放系统包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中:
[0016]所述图像映射单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度球面全景图像和/或全景视像；
[0017]所述主控单元分别与运动传感器和影像摄取单元电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述影像摄取单元的影像摄取角度和方向；
[0018]所述影像摄取单元分别与图像映射单元、主控单元和显示模块电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于所述映射后的720度球面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与所述角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度球面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
[0019]在本发明另一实施例中，所述全景影像播放系统包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中:
[0020]所述图像映射单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的六个面的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度六面全景图像和/或全景视像，每一面的图像和/或视像相接处的图像和/或视像进行融合；
[0021]所述主控单元分别与运动传感器和影像摄取单元电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述影像摄取单元的影像摄取角度和方向；
[0022]所述影像摄取单元分别与主控单元和显示模块电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于所述映射后的720度六面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与所述角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度六面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
[0023]在本发明又一实施例中，所述全景影像播放系统包括图像变形单元和主控单元，其中:
[0024]所述图像变形单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的全景图像和/或全景视像扭曲成720度平面全景图像和/或全景视像；
[0025]所述主控单元分别与图像变形单元、运动传感器和显示模块电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据提取从该角度和方向所观看到的720度平面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
[0026]进一步地，所述运动传感器包括三轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片；或者
[0027]所述运动传感器包括3个单轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片；或者
[0028]所述运动传感器为磁罗盘；或者
[0029]所述运动传感器为重力感应装置。
[0030]进一步地，所述运动传感器和全景影像播放系统之间通过SPI总线、I2C总线或者USB总线传输数据。
[0031]进一步地，所述装置上还设有至少一播放按键和人体运动角度准星选择系统，所述人体运动角度准星选择系统基于人体和头部旋转角度作为所述显示模块上中心点的准星位移方向，通过人体和头部旋转控制准星瞄准要选取的目标按钮时，按下所述播放按键，即可播放所述目标按钮指定的全景图像文件或全景视像文件。
[0032]进一步地，所述显示模块包括微显示屏和光学放大器，其中:
[0033]所述微显示屏与全景影像播放系统电连接，用于显示所述全景图像和/或全景视像；
[0034]所述光学放大器设于靠近用户眼睛的一侧，用于放大所述微显示屏显示的全景图像和/或全景视像。
[0035]进一步地，所述装置还包括一声音输出设备，所述声音输出设备与所述全景影像播放系统电连接，接收并输出所述全景影像播放系统播放的声音。
[0036]在本发明一实施例中，所述头戴式全景播放装置为全景播放眼镜，所述装置本体包括镜框和镜架，所述镜框的内侧安装有显示模块，所述镜框的外侧设有镜面；或者 [0037]在本发明另一实施例中，所述头戴式全景播放装置为全景播放头盔，所述装置本体为头盔，所述头盔上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块；或者
[0038]在本发明又一实施例中，所述头戴式全景播放装置为全景播放头箍，所述装置本体为头箍，所述头箍上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块。
[0039]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明通过在头戴式全景播放装置中设置运动传感器和全景影像播放系统，在图像和/或视像播放过程中，用户只需前后左右上下地转动头部或转身，就可以看见图像和/或视像中任何角度的画面，真正实现身临其境的720度全景视觉享受。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0040]图1是本发明一种头戴式全景播放装置的结构框图；
[0041]图2是本发明实施例1全景播放眼镜的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0042]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0043]此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0044]如图1所示，本发明实施例提供了一种头戴式全景播放装置，该装置包括装置本体10，存储器20，显示模块30，运动传感器40，全景影像播放系统50和电源模块60。其中:
[0045]装置本体10的设计主要为了方便用户头戴；
[0046]存储器20用于存储全景图像和/或全景视像，比如图片、照片等图像，电影、电视剧、短片视频等视像。存储器20可采用内置存储卡和外置存储卡结合的方式，使用户可以自由地拷贝和删除卡内的全景文件，使用时无需用线材连接电脑进行同步；
[0047]显示模块30用于显示全景图像和/或全景视像。显示模块30包括微显示屏31 (包括左微显不屏和右微显不屏)和光学放大器32 (包括左光学放大器和右光学放大器)。微显示屏31与全景影像播放系统50电连接，用于显示全景图像和/或全景视像；光学放大器32设于靠近用户眼睛的一侧，用于放大微显示屏31显示的全景图像和/或全景视像。微显示屏31可采用例如但不限于LCoS液晶硅微显示系统。光学放大器32可采用例如但不限于光学放大镜；
[0048]运动传感器40设于装置本体10上，检测装置本体10的旋转角度和移动方向。运动传感器40的实现方式有多种，例如但不限于三轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片结合，可对用户头部或身体的旋动角度和移动方向进行精确的定位，或者由单轴陀螺仪芯片代替三轴陀螺仪芯片，也即3个单轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片结合，或者采用磁罗盘、重力感应装置等等。当采用三轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片的组合时，可选用MPU6000芯片。可以理解的是，运动传感器40还可以采用其他已知的实现方式，此处不一一列举；
[0049]全景影像播放系统50设于装置本体10上，分别与存储器20、显示模块30和运动传感器40电连接，接收运动传感器40检测到的角度和方向数据，并根据该角度和方向数据控制显示模块30播放该装置本体10位于旋转后的位置时所对应的全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像。运动传感器40和全景影像播放系统50之间可通过例如但不限于SPI总线、I2C总线或者USB总线传输数据；
[0050]电源模块60用于给该装置中需供电部分供电，比如显示模块30和全景影像播放系统50等。
[0051]全景影像播放系统50的实现方式有多种，例如但不限于:
[0052](I)采用程序3D引擎的球体模型映射方式:采用该方式时，该全景影像播放系统10需包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中:图像映射单元与存储器20电连接，将存储器20中存储的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度球面全景图像和/或全景视像；主控单元分别与运动传感器40和影像摄取单元电连接，接收运动传感器40检测到的角度和方向数据，并根据该角度和方向数据控制影像摄取单元的影像摄取角度和方向；影像摄取单元分别与图像映射单元、主控单元和显示模块30电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于映射后的720度球面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与该角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度球面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块30。也即用运动传感器捕获的数据驱动影像摄取单元的旋转角度，与用户转动头部或移动身体进行同步，从而达到用户转动头部或移动身体就可以体验720度全景各个视角的画面。
[0053](2)采用程序3D引擎的六面体模型映射方式:采用该方式时，该全景影像播放系统10需包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中:图像映射单元与存储器20电连接，将存储器20中存储的六个面的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度六面全景图像和/或全景视像，每一面的图像和/或视像相接处的图像和/或视像进行融合；主控单元分别与运动传感器40和影像摄取单元电连接，接收运动传感器40检测到的角度和方向数据，并根据该角度和方向数据控制影像摄取单元的影像摄取角度和方向；影像摄取单元分别与主控单元和显示模块30电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于映射后的720度六面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与该角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度六面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块30。也即用运动传感器捕获的数据驱动影像摄取单元的旋转角度，与用户转动头部或移动身体进行同步，从而达到用户转动头部或移动身体就可以体验720度全景各个视角的画面。
[0054](3)采用图像变形技术:采用该技术时，该全景影像播放系统10需包括图像变形单元和主控单元，其中:图像变形单元与存储器20电连接，将存储器20中存储的全景图像和/或全景视像扭曲成720度平面全景图像和/或全景视像；主控单元分别与图像变形单元、运动传感器40和显示模块30电连接，接收运动传感器40检测到的角度和方向数据，并根据该角度和方向数据提取从该角度和方向所观看到的720度平面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块30。也即用运动传感器捕获的数据驱动影像摄取单元的旋转角度，与用户转动头部或移动身体进行同步，从而达到用户转动头部或移动身体就可以体验720度全景各个视角的画面。
[0055]可以理解的是，全景影像播放系统50还可以采用其他已知的实现方式，此处不 列举。
[0056]在实现图像和/或视像的选择播放上，可通过如下方式:在装置上设置至少一播放按键和人体运动角度准星选择系统，所述人体运动角度准星选择系统基于人体和头部旋转角度作为所述显示模块上中心点的准星位移方向，通过人体和头部旋转控制准星瞄准要选取的目标按钮时，按下所述播放按键，即可播放所述目标按钮指定的全景图像文件或全景视像文件。需要说明的是，人眼注视点跟踪系统还可以采用任何其他已知的方式，此处不做限制。当然，还可以根据实际应用需求设置一停止按键，与播放按键配合使用。
[0057]该装置还包括一声音输出设备70 (包括左声音输出设备和右声音输出设备)，该声音输出设备70与全景影像播放系统50电连接，接收并输出全景影像播放系统50播放的声音。该声音输出设备70可以是例如但不限于普通耳机(头戴式耳机、耳塞式耳机，入耳式耳机，蓝牙耳机，等等)或骨传导耳机。
[0058]该头戴式全景播放装置的具体实现形式也有多种，比如眼镜，头盔，头箍，等等。下面分别以眼镜、头盔和头箍的方式为例，对本发明做进一步说明。
[0059]实施例1
[0060]本实施例中，头戴式全景播放装置通过眼镜的方式实现。
[0061]如图2所示，该头戴式全景播放装置为全景播放眼镜，装置本体10包括镜框11和镜架12 (包括左镜架和右镜架)，镜框11的内侧安装有显示模块30，镜框11的外侧设有镜面13 (镜面13的设置主要是为了结构的完整性和美观)。存储器20和电源模块60可分别设置于左镜架和右镜架内部。电源模块60可采用微型电池。
[0062]实施例2
[0063]本实施例中，头戴式全景播放装置通过头盔的方式实现。该头戴式全景播放装置为全景播放头盔，装置本体为头盔，头盔上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块。其他部件的位置可灵活设置，此处不再详述。
[0064]实施例3
[0065]本实施例中，头戴式全景播放装置通过头箍的方式实现。该头戴式全景播放装置为全景播放头箍，装置本体为头箍，头箍上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块。其他部件的位置可灵活设置，此处不再详述。
[0066]本发明实施例将运动传感器捕获的数据传送到全景影像播放系统中，对全景影像进行实时定位，最终呈现在微显示屏中，使用户能实时地体验到不同视角和不同方位的影像画面，包括上下左右前后720度的全方位体验图片和影视画面，使用户能够全方位、多角度、无盲区的沉浸在全景影像视觉的画面中，配合声音装置，从而达到身临其境的体验感。
[0067]本发明实施例可广泛应用于需要全方位体验展示的行业，比如房产行业的项目展示、旅游行业的景点体验、游乐场的全景动画体验、电影院的全景电影体验、日常生活中的全景图片和视频拍照体验等。例如在电影院的全景电影体验中，观众只需要戴上本发明实施例的装置，在影片视觉体验的过程中，前后左右上下的转动头部或转身，就可以看见影片中任何角度的画面，真正实现身临其境的视觉享受，从以前的第三方的旁观者变成了真正的第一人称视角，使观众不再被动地、受屏幕限制地观影。
[0068]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种头戴式全景播放装置，其特征在于，所述装置包括: 方便用户头戴的装置本体； 用于存储全景图像和/或全景视像的存储器； 用于显示所述全景图像和/或全景视像的显示模块； 设于所述装置本体上的运动传感器，所述运动传感器检测所述装置本体的旋转角度和移动方向； 设于所述装置本体上的全景影像播放系统，所述全景影像播放系统分别与所述存储器、显示模块和运动传感器电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述显示模块播放所述装置本体位于旋转后的位置时所对应的全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像；以及 用于给所述装置中需供电部分供电的电源模块。
2.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述全景影像播放系统包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中: 所述图像映射单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度球 面全景图像和/或全景视像； 所述主控单元分别与运动传感器和影像摄取单元电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述影像摄取单元的影像摄取角度和方向； 所述影像摄取单元分别与图像映射单元、主控单元和显示模块电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于所述映射后的720度球面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与所述角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度球面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
3.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述全景影像播放系统包括图像映射单元、主控单元和影像摄取单元，其中: 所述图像映射单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的六个面的全景图像和/或全景视像作为贴图映射成720度六面全景图像和/或全景视像，每一面的图像和/或视像相接处的图像和/或视像进行融合； 所述主控单元分别与运动传感器和影像摄取单元电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据控制所述影像摄取单元的影像摄取角度和方向； 所述影像摄取单元分别与主控单元和显示模块电连接，影像摄取单元的影像摄取位置位于所述映射后的720度六面全景图像和/或全景视像内，通过主控单元的控制旋转与所述角度和方向数据相应的角度后，从旋转后的位置摄取映射后的720度六面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
4.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述全景影像播放系统包括图像变形单元和主控单元，其中: 所述图像变形单元与存储器电连接，将所述存储器中存储的全景图像和/或全景视像扭曲成720度平面全景图像和/或全景视像； 所述主控单元分别与图像变形单元、运动传感器和显示模块电连接，接收所述运动传感器检测到的角度和方向数据，并根据所述角度和方向数据提取从该角度和方向所观看到的720度平面全景图像和/或全景视像中的某一图像和/或视像并传输给显示模块。
5.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述运动传感器包括三轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片；或者 所述运动传感器包括3个单轴陀螺仪芯片和三轴加速计芯片；或者 所述运动传感器为磁罗盘；或者 所述运动传感器为重力感应装置。
6.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述运动传感器和全景影像播放系统之间通过SPI总线、I2C总线或者USB总线传输数据。
7.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述装置上还设有至少一播放按键和人体运动角度准星选择系统，所述人体运动角度准星选择系统基于人体和头部旋转角度作为所述显示模块上中心点的准星位移方向，通过人体和头部旋转控制准星瞄准要选取的目标按钮时，按下所述播放按键，即可播放所述目标按钮指定的全景图像文件或全景视像文件。
8.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述显示模块包括微显示屏和光学放大器，其中: 所述微显示屏与全景影像播放系统电连接，用于显示所述全景图像和/或全景视像； 所述光学放大器设于靠近用户眼睛的一侧，用于放大所述微显示屏显示的全景图像和/或全景视像。
9.如权利要求1所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述装置还包括一声音输出设备，所述声音输出设备与所述全景影像播放系统电连接，接收并输出所述全景影像播放系统播放的声音。
10.如权利要求1-9任一项所述的头戴式全景播放装置，其特征在于，所述头戴式全景播放装置为全景播放眼镜，所述装置本体包括镜框和镜架，所述镜框的内侧安装有显示模块，所述镜框的外侧设有镜面；或者 所述头戴式全景播放装置为全景播放头盔，所述装置本体为头盔，所述头盔上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块；或者 所述头戴式全景播放装置为全景播放头箍，所述装置本体为头箍，所述头箍上与用户眼睛相对应的位置安装有显示模块。
【文档编号】G06F3/01GK103543831SQ201310515701
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】梁权富 申请人:梁权富