一种增强现实互动设备的制作方法

本实用新型涉及光学元件、系统或仪器的技术领域，具体涉及一种增强现实互动设备。

背景技术：

目前市场上普遍的增强现实大屏将摄像头放在大屏顶部，从而造成图像是从一个从上往下的视角表现出来的，用户体验感不强，后期图像处理难度大。

例如，申请号为201620150743.1的中国实用新型专利，名称为基于增强现实视频的展示柜，在说明书中提到“设置于所述透明柜体内的摄像头，且所述摄像头位于所述透明柜体的顶部”。

又例如，申请号为201520106694.7的中国实用新型专利，名称为一种增强现实互动展示窗，在说明书中提到“包括显示面板和摄像头，所述摄像头的镜头朝向所述显示面板的前方，以及参照附图可以看出该摄像头是在大屏顶部。

技术实现要素：

为了解决上述不足的缺陷，本实用新型提供了增强现实互动设备，将摄像头(在kinect体感器设备中)从大屏顶部改为大屏的侧边，可以增强用户的体验感，减轻后期图像处理的难度。

本实用新型提供了增强现实互动设备，包括显示器，所述显示器侧面设有体感器，所述体感器连接有一主机箱，所述体感器上设有摄像头。

上述的增强现实互动设备，其中，所述体感器、主机箱位于所述显示器同侧或异侧。

上述的增强现实互动设备，其中，所述显示器包括显示器外壳、显示器维修门，所述显示器外壳、显示器维修门之间设有显示屏、TV板、恒流板和电源板。

上述的增强现实互动设备，其中，所述主机箱包括上端部件和下端部件，所述上端部件包括LED灯条、均光板、小电源板、上维修门和喇叭部件，所述LED灯条、均光板位于所述上维修门上端，所述小电源板位于所述上维修门一侧，所述体感器与所述上端部件相连，所述下端部件包括下维修门、电脑、风扇、体感器适配器，所述电脑、风扇、体感器适配器位于所述下维修门一侧。

上述的增强现实互动设备，其中，所述体感器离人体站立处的垂直高度为130-140cm。

上述的增强现实互动设备，其中，所述摄像头采集图像的视角为：水平角度30.5-84.5度、垂直角度16.5-70.5度。

上述的增强现实互动设备，其中，所述摄像头的视角为沿水平线向下倾角6-12度。

上述的增强现实互动设备，其中，所述体感器与所述显示器之间具有夹角。

上述的增强现实互动设备，其中，所述体感器位于所述显示器与主机箱之间，所述体感器位于主机箱的左侧上，所述显示器的宽度为80-100cm、体感器的宽度为20-30cm，所述体感器与显示器之间的结构件的宽度为7-12cm。

上述的增强现实互动设备，其中，人站在显示器宽度的垂直平分线和体感器宽度的垂直平分线的焦点上。

本实用新型具有以下优点：将摄像头(在kinect体感器设备中)从大屏顶部改为大屏的侧边，可以增强用户的体验感，减轻后期图像处理的难度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型的增强现实互动设备的主视图。

图2为本实用新型的增强现实互动设备的爆炸结构示意图。

图3为本实用新型中主机箱与体感器的连接示意图。

图4a、图4b为本实用新型中显示器与体感器的其中一种实施方式的简易图。

图5为本实用新型中摄像头与主机箱的横向垂直线的夹角示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

参照图1-图4所示，本实用新型提供了一种增强现实互动设备，包括显示器1，显示器1侧面设有体感器2，体感器2连接有一主机箱3，体感器2上设有摄像头4，本实用新型将摄像头(在kinect体感器设备中)从传统的大屏顶部改为大屏的侧边，可以增强用户的体验感，减轻后期图像处理的难度。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，体感器2、主机箱3位于显示器1同侧或异侧，其中体感器2的摄像头为Kinect彩色摄像头，优选为Kinect彩色摄像头位于体感器2的左侧，将主机箱放置于屏幕的右侧，其中体感器2位于主机箱的左侧，使得kinect彩色摄像头更加偏向中间，使得得到的彩色图像位置更正，减小与屏幕的偏角。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，参照图2所示，显示器1包括显示器外壳5、显示器维修门6，显示器外壳5、显示器维修门6之间设有显示屏7、TV板8、恒流板9和电源板10，可以实现方便的进行维修。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，主机箱3包括上端部件和下端部件，上端部件包括LED灯条11、均光板12、小电源板13、上维修门14和喇叭部件15，LED灯条11、均光板12位于上维修门14上端，小电源板13位于上维修门14一侧，体感器2与上端部件相连，下端部件包括下维修门16、电脑17、风扇18、体感器适配器19，电脑17、风扇18、体感器适配器19位于下维修门16一侧，该种结构方式也便于对设备进行维修和散热。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，体感器2离人体站立处的垂直高度为130-140cm，也就是体感器2上设有的摄像头4离人体站立处的垂直高度为130-140cm，优选为为135cm，要说明是的该高度为优选的方案，具体理由为：

(1)从产品的设计角度，希望屏幕中的成像有镜面效果(跟站在镜子前看到的画面相同)。根据光学原理将摄像头4放置在人眼水平高度时，所采集到的画面接近镜面成像的画面。中国成年人的平均身高为161cm，人眼离头顶约为12-14cm，则中国人的人眼平均高度为147-149cm。

(2)参照图1所示，当屏幕高度为1900mm，只有上部分1207.6mm才为实际屏幕，下部分为空的。则实际屏幕的中心点离地高度为1296.4mm，约等于130cm。为使显示效果尽量位于实际屏幕的中央，需要使摄像头高度尽量接近实际屏幕的中心点高度。

综合以上2个原因的数据，对摄像头的多组高度数据进行了测试：数据区间取130cm到160cm之间，每5cm进行一次采样。最终选定了135cm这个高度，可以满足屏幕中的成像有镜面效果。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，人离屏幕的最佳距离为210cm，具体理由为：参照图1所示，当屏幕高度为1900mm，只有上部分1207.6mm才为实际屏幕，摄像头的高度为离地1350mm。中国成年人的平均身高为161cm，当人站在屏幕前时，人在屏幕中的成像高度占屏幕高度2/3时体验效果最佳。经过实际测试，身高为161cm的人站在离屏幕210cm的距离时，人的成像高度占屏幕总高度的2/3。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，摄像头4采集图像的视角为：水平角度30.5-84.5度、垂直角度16.5-70.5度，优选为：水平角度57.5度、垂直角度43.5度。本实用新型设置了摄像头4的最佳视角。根据摄像头高度和最佳体验距离，测算出摄像头保持水平方向即可将人体图像完整采集，具体为：摄像头4的视角为沿水平线向下倾角6-12度，优选为沿水平线向下倾角9度，参照图5所示，根据摄像头高度为135cm和最佳体验距离210cm，中国成年人的平均身高为161cm，测算出摄像头保持水平角度的视角范围即可将人体图像完整采集,即在水平方向上视角朝正前方。在垂直角度上：根据摄像头高度为135cm和最佳体验距离210cm，进行了多组角度数据的测试：从15度到-15度，每3度进行一次采样，最终选定了-9度这个角度，使屏幕中的成像有镜面效果，且人需要在屏幕中显示出全身(从头到脚都要显示在屏幕中)。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，体感器2位于主机箱3的左侧。

本实用新型一优选而非限制性的实施例中，体感器2与显示器1之间具有夹角，优选为，体感器2位于显示器1与主机箱3之间，体感器2位于主机箱的左侧上，显示器1的宽度为80-100cm、体感器2的宽度为20-30cm，体感器2与显示器1之间的结构件的宽度为7-12cm，进一步优选为，体感器2位于主机箱3的左侧上，当显示器1的宽度为88.6cm、体感器2的宽度为25cm，体感器2与显示器1之间的结构件的宽度为9.5cm，则所述体感器2与显示器1之间的夹角为18度，可以达到较佳的图像采集效果。

参照图4a-图4b所示，为本实用新型中显示器与体感器的其中一种实施方式，其中显示器1的宽度为88.6cm、体感器2的宽度为25cm，体感器2与显示器1之间的结构件的宽度为9.5cm，通过计算可以得到体感器2与显示器1之间的夹角为18度，可以满足人站在离屏幕210cm的距离时，且人站在显示器宽度的垂直平分线和体感器宽度的垂直平分线的焦点上，人的成像高度占屏幕总高度的2/3，具体的原理为：在图4b中线段FC为屏幕，长度为显示器1的宽度和结构件的宽度之和，即为98.1cm，线段CG为体感器2的宽度，即25cm，线段为AB为人与屏幕的距离，即210cm，则线段AC的长度为53.8cm；CE的长度为12.5cm；∠CAB＝90°；∠CEB＝90°，

根据勾股定理，△CAB，线段BC的长度为216.8cm，∠ACB＝75.63°，根据勾股定理得出，△CEB，线段EB的长度为216.4cm，∠ECB＝86.69°，根据以上可以得到：

体感器2与显示器1之间的夹角为：∠DCG＝180°-∠ECB-∠ACB≈18°，要说明的是本实施例是以显示器1的宽度为88.6cm、体感器2的宽度为25cm，体感器2与显示器1之间的结构件的宽度为9.5cm，若显示器1的宽度、体感器2的宽度、以及结构件的宽度的发生变化，则要重新计算体感器2与显示器1之间的夹角。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。