具有增强现实功能的头戴式显示装置的制作方法

文档序号:15236731发布日期:2018-08-24 05:53阅读:258来源:国知局

本发明涉及一种具有增强现实功能的头戴式显示装置。



背景技术:

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(vr)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的vr应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

增强现实技术(augmentedreality,简称ar),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3d模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品cpu运算能力的提升,预期增强现实的用途将会越来越广。

传统的vr设备在欣赏视频内容的时候看不到外面,ar设备可以看到外面,但是没有身临其境的感觉。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中头戴式显示装置功能单一,使用起来有许多局限性的缺陷,提供一种能够实现多种功能,使用户在浏览vr文件时方便查看周围环境,并且方便vr显示与ar显示之间的切换,为用户带来便利的具有增强现实功能的头戴式显示装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

一种头戴式显示装置,其特点在于,所述头戴式显示装置包括一主体、一用于固定所述主体的固定部、一处理模块、至少一摄像头以及一显示屏,所述至少一摄像头设于所述主体的外侧,所述显示屏设于所述主体的内侧,所述处理模块用于根据控制指令控制所述显示屏显示vr文件和/或摄像头获取的实时影像。

较佳地,所述控制指令包括第一指令、第二指令、第三指令及第四指令中的一种或多种,

所述处理模块用于在接收到第一指令时,控制所述显示屏显示vr文件;

所述处理模块用于在接收到第二指令时,控制所述显示屏显示摄像头获取的实时影像;

所述处理模块用于在接收到第三指令时,控制所述显示屏显示vr文件并在显示屏中的一预设区域内显示摄像头获取的实时影像;

所述处理模块用于在接收到第四指令时,控制所述显示屏显示摄像头获取的实时影像并在显示屏中的一预设区域内显示vr文件。

较佳地,所述显示屏包括第一屏幕及第二屏幕,所述第一屏幕对应设置在左眼球的视线前方,所述第二屏幕对应设置在右眼球的视线前方,所述至少一摄像头包括靠近第一屏幕的左摄像头及靠近第二屏幕的右摄像头,两个摄像头分别设于所述主体外侧的左右两端,所述第一屏幕用于显示左摄像头获取的实时影像,所述第二屏幕用于显示右摄像头获取的实时影像。

较佳地,所述头戴式显示装置还包括一截取模块,

所述截取模块用于根据调整指令按预设规则截取摄像头获取的实时影像,调整指令用于调整截取实时影像的区域大小;

所述处理模块用于根据控制指令控制所述显示屏显示别截取后的实时影像。

较佳地,所述预设规则为:

对于左摄像头获取的长方形实时影像,从长方形实时影像的右侧边起沿长方形实时影像的长度方向截取影像,截取影像为长方形,截取影像的宽度与长方形实时影像的宽度相同,截取影像的长度根据调整指令确定;

对于右摄像头获取的长方形实时影像,从长方形实时影像的左侧边起沿长方形实时影像的长度方向截取影像,截取影像为长方形,截取影像的宽度与长方形实时影像的宽度相同,截取影像的长度根据调整指令确定;

通过左摄像头获取的截取影像与通过右摄像头获取的截取影像的长度相同。

较佳地,所述至少一摄像头包括靠近第一屏幕的左摄像头及靠近第二屏幕的右摄像头,两个摄像头分别设于所述主体外侧的左右两端,

所述处理模块用于根据两个摄像头获取的影像生成一具有深度信息的实时影像。

较佳地,所述头戴式显示装置还包括一识别模块,

所述识别模块用于识别所述摄像头获取的实时影像中的手势图像,根据手势图像与控制指令的对应关系向所述处理模块发送手势图像对应的控制指令。

较佳地,所述头戴式显示装置还包括一红外线光束发送器以及一红外线接收器,所述红外线光束发送器以及所述红外线接收器并排设于所述主体内并用于检测鱼尾纹的深度信息,所述深度信息与一表示程度的控制量相对应,所述处理模块用于根据所述深度信息至行所述控制量。

较佳地,所述头戴式显示装置还包括一识别模块,

所述识别模块用于识别vr文件中的可移动目标,并将可移动目标添加到摄像头获取的实时影像中。

在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于:本发明的头戴式显示装置能够在交通事故后的第一时间通知救援单位,提高乘客存活概率,同时保存车辆的行驶信息,通过手机可以使低配车实现豪华汽车所提供的功能及服务。

附图说明

图1为用户佩戴所述头戴式显示装置时观察方向上影像显示的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

参见图1,本实施例提供一种具有增强现实功能的头戴式显示装置,所述头戴式显示装置包括一主体、一用于固定所述主体的固定部、一处理模块、两个摄像头以及一显示屏。

所述显示屏包括第一屏幕及第二屏幕,所述第一屏幕对应设置在左眼球的视线前方,所述第二屏幕对应设置在右眼球的视线前方。

所述两个摄像头设于所述主体的外侧,所述显示屏设于所述主体的内侧,所述处理模块用于根据控制指令控制所述显示屏显示vr文件和/或摄像头获取的实时影像。

本实施例中,在所述显示屏幕上的显示方式包括4种,分别为:

所述显示屏显示vr文件;

所述显示屏显示摄像头获取的实时影像;

所述显示屏显示vr文件并在显示屏中的一预设区域内显示摄像头获取的实时影像;

所述显示屏显示摄像头获取的实时影像并在显示屏中的一预设区域内显示vr文件。

其中,后两种情况均为显示屏显示vr文件和摄像头获取的实时影像。

显示方式通过控制指令决定,控制指令可以通过实体按键、语音、触控键的方式输入。

本实施例中,所述控制指令包括第一指令、第二指令、第三指令及第四指令。

所述处理模块用于在接收到第一指令时,控制所述显示屏显示vr文件。

所述处理模块用于在接收到第二指令时,控制所述显示屏显示摄像头获取的实时影像。

所述处理模块用于在接收到第三指令时,控制所述显示屏显示vr文件并在显示屏中的一预设区域内显示摄像头获取的实时影像。

所述处理模块用于在接收到第四指令时,控制所述显示屏显示摄像头获取的实时影像并在显示屏中的一预设区域内显示vr文件。

本实施例中,预设区域为画中画的显示方式。

具体地,所述两个摄像头包括靠近第一屏幕的左摄像头及靠近第二屏幕的右摄像头,两个摄像头分别设于所述主体外侧的左右两端,所述第一屏幕用于显示左摄像头获取的实时影像,所述第二屏幕用于显示右摄像头获取的实时影像。

利用双摄像头分别进行成像,能够模拟两个眼睛的视角,方便用户判断与物体之间的距离。

所述头戴式显示装置还包括一截取模块。

所述截取模块用于根据调整指令按预设规则截取摄像头获取的实时影像,调整指令用于调整截取实时影像的区域大小。

所述处理模块用于根据控制指令控制所述显示屏显示别截取后的实时影像。

由于每个人的瞳距不同,获取的影像用户观察可能不习惯,本申请通过对摄像头拍摄的影像进行截取,能够进一步的仿真用户通过双眼获取的影像。

所述预设规则可以根据人眼平均视角对摄像头拍摄的影像进行截取。特别地,参见图1,图1为用户佩戴所述头戴式显示装置时观察方向上影像显示的结构示意图,本实施例提供一种具体的所述预设规则为:

对于左摄像头获取的长方形实时影像11(虚线表示),从长方形实时影像的右侧边起沿长方形实时影像的长度方向截取影像,截取影像12(实线表示)为长方形,截取影像的宽度与长方形实时影像的宽度相同,截取影像的长度根据调整指令确定;

对于右摄像头获取的长方形实时影像13,从长方形实时影像的左侧边起沿长方形实时影像的长度方向截取影像,截取影像14为长方形,截取影像的宽度与长方形实时影像的宽度相同,截取影像的长度根据调整指令确定;

通过左摄像头获取的截取影像与通过右摄像头获取的截取影像的长度相同。

在获取截取影像后,根据截取面积的大小缩放所述截取影像,截取面积越大缩小比例越小。

所述头戴式显示装置还包括一测量模块,

所述测量模块用于通过两个摄像头测量距离一目标物体的长度数值,所述长度数值通过所述显示屏显示摄像头获取的实时影像时显示。

通过所述测量模块能够简单的实现根据两个摄像头获取的影像生成一具有深度信息的实时影像。

所述头戴式显示装置还包括一第一识别模块,

所述第一识别模块用于识别所述摄像头获取的实时影像中的手势图像,根据手势图像与控制指令的对应关系向所述处理模块发送手势图像对应的控制指令。

所述手势图像可以在显示屏未显示摄像头拍摄影像时,摄像头后台采集的影像。

所述头戴式显示装置还包括一红外线光束发送器以及一红外线接收器,所述红外线光束发送器以及所述红外线接收器并排设于所述主体内并用于检测鱼尾纹的深度信息,所述深度信息与一表示程度的控制量相对应,所述处理模块用于根据所述深度信息至行所述控制量。

所述表示程度的控制量包括音量强度、光线强度、播放中的快放慢放、播放中的前进后退以及其他与时间相关的控制量,利用上述装置能够实现用户通过眨眼控制表示程度的控制量。

所述头戴式显示装置还包括一第二识别模块,

所述第二识别模块用于识别vr文件中的可移动目标,并将可移动目标添加到摄像头获取的实时影像中。

本实施例能够获取vr文件中的可移动目标,让其呈现在ar环境中,使用户更加的体验到可移动目标就处于自己的身边。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同,不同之处仅在于:

所述显示屏仅包括一块屏幕,所述屏幕的显示区域覆盖到左眼和右眼,所述显示屏中的预设区域为画中画的显示方式。

所述处理模块用于根据两个摄像头获取的影像生成一具有深度信息的实时影像。

利用两个摄像头获取的影像能够生成一种裸眼3d效果的影像,通过所述屏幕显示所述实时影像能够更好的提供使用体验。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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