一种增强现实展示设备及其系统的制作方法

1.本发明涉及展示装置技术领域，具体领域为一种增强现实展示设备及其系统。


背景技术：

2.随着ar/vr技术的发展，此类技术越来越被广泛的用于展示营销培训等各个方面。展览展示作为一个重要的方面，经常会遇到需要以增强显示技术对特定商品进行营销展示的需求。此类方案一般要求有良好的互动性，设备易于管理，用户可以方便的查看商品的相关信息等特点。
3.目前也有使用手机实时画面追踪对商品进行增强现实展示的做法，但是此类做法存在较多问题，例如开发难度大、需要在商品上增加明显标记、追踪也比较容易丢失。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种增强现实展示设备及其系统。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增强现实展示设备，包括显示器、放置台、悬臂、控制器、角度检测装置、底座，所述放置台固定安装在底座上，所述悬臂的一端与底座转动连接，悬臂的另一端与显示器连接，所述显示器为背面带有摄像头的显示主机，显示主机上的摄像头朝向放置台的台面设置，所述角度检测装置设置在悬臂与底座的转动连接处，所述控制器安装在底座上，角度检测装置的信号输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与显示主机的信号输入端连接。
6.优选的，所述角度检测装置为霍尔角度传感器，霍尔角度传感器的检测端与悬臂与底座之间的转动连接处配合设置。
7.优选的，所述底座上位于悬臂与底座的转动连接处设置有旋转导电环，角度检测装置的信号输出端通过旋转导电环与控制器的输出端连接。
8.优选的，所述悬臂为l形悬臂，显示器安装在悬臂的竖直端上，悬臂的水平端与底座转动连接。
9.优选的，所述控制器的为单片机控制盒。
10.为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种增强现实展示设备的展示系统，包括显示主机、展示模块和角度校准模块，显示主机内存储有展示商品的三维模型数据，展示模块调用三维模型数据进行三维图像展示，角度校准模块接收霍尔角度传感器的角度数据并匹配三维模型数据中对应的水平角度，显示主机的摄像头拍摄放置在放置台上的展示商品，并将拍摄图像实时在显示主机的显示屏上进行显示，角度校准模块对三维模型数据与实时显示图像进行三维轮廓校准，使得三维轮廓和摄像头内真正的展示商品对准一致；其展示系统工作方式为：（1）放置展示品在放置台上；
（2）启动设备电源，等待显示主机内系统启动；（3）开启显示主机上的摄像头并实时显示图像；（4）通过展示模块对实时图像进行识别并调用相应的三维模型进行展示；（5）通过角度校准模块接收悬臂的角度信息并匹配三维模型与实时图像中的角度关系；（6）调整三维图像与实时图像进行一致性对准，使得三维图像与实时图像一致化显示；（7）当转动悬臂时，角度校准模块接收角度更新数据，计算展示商品的位置及角度信息；（8）根据位置及角度信息调整三维图像的信息并叠加至实时拍摄的展示商品图像上；（9）当用户不转动悬臂时，三维图像静止，当转动悬臂时，执行步骤（7）和（8）。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用霍尔传感器传回角度数据，根据角度数据计算三维的呈现，将三维内容叠加在摄像头画面上，从而实现增强现实的显示；本专利具有计算量小，持续运转时间长，互动性良好等优点，可为用户带来新颖的交互体验效果，从而实现展示的目的。
附图说明
12.图1为本发明的主视图；图2为本发明的侧视；图3位本发明的系统工作原理流程图。
13.图中：1、显示主机；2、悬臂；3、放置台；4、霍尔角度传感器、5、单片机控制盒；6、旋转导电环；7、底座。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1至2，本发明提供一种技术方案：一种增强现实展示设备，包括显示器、放置台3、悬臂2、控制器、角度检测装置、底座7，所述放置台3固定安装在底座7上，所述悬臂2的一端与底座7转动连接，悬臂2的另一端与显示器连接，所述显示器为背面带有摄像头的显示主机1，显示主机1上的摄像头朝向放置台3的台面设置，所述角度检测装置设置在悬臂2与底座7的转动连接处，所述控制器安装在底座7上，角度检测装置的信号输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与显示主机1的信号输入端连接。
16.显示主体为带有触屏功能的显示器，显示主机1内安装有具有三维空间计算功能的显示软件，采用霍尔传感器4传回角度数据，使用软件在三维空间内计算根据角度数据计算三维的呈现，将三维内容叠加在摄像头画面上，从而实现增强现实的显示。
17.所述角度检测装置为霍尔角度传感器4，霍尔角度传感器4的检测端与悬臂2与底
座7之间的转动连接处配合设置。
18.所述底座7上位于悬臂2与底座7的转动连接处设置有旋转导电环6，角度检测装置的信号输出端通过旋转导电环6与控制器的输出端连接。
19.所述悬臂2为l形悬臂2，显示器安装在悬臂2的竖直端上，悬臂2的水平端与底座7转动连接。
20.所述控制器的为单片机控制盒5。
21.通过本技术方案，在开机运行展示程序后，将实际展示商品放置于台面上，用户可任意拨动悬臂2或显示器，使显示器以底座7中心轴旋转，其转动角度可通过霍尔角度传感器4被测量出来，通过单片机控制盒5将模拟信号转换为数字信号并通过悬臂内藏的信号线传输到触屏主机，触屏主机根据所接收到的角度信号，在软件三维空间内计算出正确角度的图像，将其叠加到摄像头所拍摄到的台面画面中，从而实现三维内容与真实商品的同步，随着用户转动悬臂2，三维数字内容也可同步的转动，实现增强现实的叠加效果，同时用户也可以通过触屏选择一些交互，查看自己感兴趣的内容，这里的内容同样通过上述机制进行一个正确的叠加。
22.如图3所示，一种增强现实展示设备的展示系统，包括显示主机、展示模块和角度校准模块，显示主机内存储有展示商品的三维模型数据，展示模块调用三维模型数据进行三维图像展示，角度校准模块接收霍尔角度传感器的角度数据并匹配三维模型数据中对应的水平角度，显示主机的摄像头拍摄放置在放置台上的展示商品，并将拍摄图像实时在显示主机的显示屏上进行显示，角度校准模块对三维模型数据与实时显示图像进行三维轮廓校准，使得三维轮廓和摄像头内真正的展示商品对准一致；其展示系统工作方式为：（1）放置展示品在放置台上；（2）启动设备电源，等待显示主机内系统启动；（3）开启显示主机上的摄像头并实时显示图像；（4）通过展示模块对实时图像进行识别并调用相应的三维模型进行展示；（5）通过角度校准模块接收悬臂的角度信息并匹配三维模型与实时图像中的角度关系；（6）调整三维图像与实时图像进行一致性对准，使得三维图像与实时图像一致化显示；（7）当转动悬臂时，角度校准模块接收角度更新数据，计算展示商品的位置及角度信息；（8）根据位置及角度信息调整三维图像的信息并叠加至实时拍摄的展示商品图像上；（9）当用户不转动悬臂时，三维图像静止，当转动悬臂时，执行步骤（7）和（8）。
23.通过本技术方案，软件系统可划分为两个部分，单片机程序和三维显示程序。单片机主要功能是将霍尔角度传感器发来的模拟信号转化为数字信号，并将其传输给触屏主机的三维显示程序。三维显示程序在接收到角度数据后，可根据其数值计算展示品的位置，从而实现正确的增强现实叠加显示。
24.三维显示程序的内容需要根据具体商品展示的需求进行定制，也可使用一个固定
的软件框架，针对每个商品开发不同的交互内容包，具体实施反感可根据具体业务需求来定。
25.首先可以将展示品放置于台面中间，然后开启设备电源。悬臂上的主机单片机控制盒等设备可以通过旋转导电环得到供电。
26.然后打开对应的增强现实展示程序，如果展示品为新放置或者调整过位置，则需要启动程序内的校准模块，可以修正商品除了高度以外的位置以及角度。校准模块下，可以显示三维空间内商品的轮廓，用户可以在可视化的方式下调整参数，直至三维轮廓和摄像头内真正的商品对准，此时完成校验。这里的校准也可以通过传感器等方式实现自动校准。
27.经过校准后，程序内虚拟三维空间的画面此时与与真实的摄像头画面实现一致。
28.在用户拨动悬臂后，其旋转角度可以被霍尔角度传感器准确的测量出来，将其传输到三维显示程序内。由于拨动悬臂会导致主机和摄像头发生旋转，其拍到的画面自然会发生变化，而三维显示程序准确的获取到了这个旋转角度，在虚拟三维空间内只需要根据此旋转角度重新计算三维内容的呈现，即可使三维显示与摄像头拍摄到的画面的变化同步，确保正确的叠加效果，实现增强现实的展示。由于之前通过校准让三维画面与真实的摄像头画面一致，这里再确保变化同步，即可确保增强现实的显示效果一直正确。
29.本发明通过绕开传统方案中需要采用图像检测等方式不停计算被跟踪物体的空间位置来实现跟踪注册，本发明通过将商品置于台面中心位置，同时将摄像头和主机约束在悬臂上，通过此种方式使得商品位置和摄像头位置之间的关系得以简化，从而仅仅通过角度传感器的数值就可以快速更新相对位置，实现正确的显示。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。