一种增强现实交互装置的制作方法

本实用新型涉及增强现实设备领域，具体而言，涉及一种增强现实交互装置。

背景技术：

近年来，随着增强现实技术的逐步成熟，各种增强现实头盔陆续出现。增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种可以将真实景观和虚拟景观“无缝”集成的新技术，可实时地获知相机图像的位置和角度并叠加相应图像、视频、三维模型等信息，可以把现实中不能体验到的景象，通过AR技术与现实相叠加和融合，从而获得超越现实的体验。

增强现实投影设备作为目前新兴的一种增强现实实现方式，在游戏等方面的应用已经逐渐展开，但是作为增强现实投影设备来说，增强现实交互设备仍是比较缺乏的技术环节。现有的部分增强现实投影设备仍然依赖大型的光学装置进行定位显示，不仅结构复杂，而且使用有很大的局限性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、使用方便的增强现实交互装置。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种增强现实交互装置，包括底座、支架和播放器，所述支架的一端可拆卸安装在所述底座上，另一端活动连接于所述播放器，使所述播放器可绕所述支架旋转，所述播放器包括播放装置、检测装置以及分别与所述检测装置和播放装置连接的处理装置，所述播放装置用于播放虚拟图像，所述检测装置用于检测现实实体的动作，所述处理装置用于将所述检测装置检测到的实体动作与虚拟图像进行互动并将互动后的虚拟图像信息反馈至所述播放装置播放。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述检测装置包括红外摄像头模块和与所述红外摄像头模块电性相连的图像处理模块，所述红外摄像头模块用于拍摄红外图像，所述图像处理模块用于分辨出所述红外图像中的互动对象。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述底座顶部中央设有向上凸出的插接座，所述插接座中间设有与所述支架形状大小相匹配的插接孔，所述支架下端通过插接的方式固定在所述插接孔中。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述插接座侧壁设有与所述插接孔相连通的第一通孔，所述支架的一端设有与所述第一通孔位置大小相匹配的第二通孔，所述支架的一端还通过穿过所述第一通孔和第二通孔的固定件固定在所述插接座上。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述支架包括与所述播放器固定相连的第一支撑件、与所述底座连接的第二支撑件以及两端分别与所述第一支撑件和第二支撑件固定相连的转轴支撑件。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述转轴支撑件包括旋紧转轴、设有第一转轴孔的第一连接端和设有第二转轴孔的第二连接端，所述第一连接端和第二连接端通过所述旋紧转轴活动相连。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述旋紧转轴包括依次固定相连的把手、压紧片和螺栓，所述螺栓端外侧周面设有外螺纹，所述第一转轴孔和第二转轴孔形状大小相同且均设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述第一连接端和第二连接端分别与所述第一支撑件和第二支撑件可拆卸连接。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，所述第二支撑件为可伸缩杆。

在本实用新型所述的增强现实交互装置中，还包括用于播放所述虚拟图像的播放平面。

本实用新型提供的增强现实交互装置体积小、功能强大，能实现现实实体与虚拟世界的交互，且结构简单，使用方便，互动效果好，可适用于更多领域，如教学、物理实验、化学实验等。此外，该装置还具有易拆装的优点，可进行快速拆装，能调节高度和显示角度，可适用于各种场合。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例某一视角结构示意图；

图2是本实用新型实施例另一视角结构示意图；

图3是本实用新型实施例中播放器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中转轴支撑件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的增强现实交互装置，包括底座1、支架2、播放器3和播放平面图中未示出)。其中，支架2的一端可拆卸安装在底座1上，使两者之间可以方便快速的拆卸或安装，支架2的另一端活动连接于播放器3，使播放器3可绕支架2旋转，以调整播放器3的播放角度。如图3所示，播放器3包括播放装置31、检测装置32和处理装置(未示出)，所述播放装置31用于播放虚拟图像，所述检测装置32用于检测现实实体的动作，所述处理装置用于将检测装置32检测到的实体动作与虚拟图像进行互动并将互动信息反馈至播放装置31播放。检测装置32包括红外摄像头模块和与红外摄像头模块电性相连的图像处理模块，红外摄像头模块用于拍摄红外图像，图像处理模块用于分辨出所述红外图像中的互动对象，如人的手、或者存在于操作面上的其他物体。基于热敏现实增强互动装置捕获可见光图像和热红外图像，并根据可见光图像和热红外图像计算获取操作指令实现现实增强的方法和系统在中国专利申请CN201410261455.9中已有公开，其原理和设备适用于本实用新型实施例，在此不再赘述。播放平面为播放器3可以识别的平面，如游戏桌，在播放平面上设有识别图，播放器3通过检测装置32检测并识别该图片是否为目标图片，若检测正确则在该播放平面上通过播放装置31播放虚拟图像。通过检测装置32可较易将虚拟对象和实体对象区分开来，例如，当有一个实体铅笔存在于播放平面上，而播放装置32显示的虚拟图像中也有一个铅笔时，由于虚拟铅笔温度与播放平面相同，检测装置32通过红外检测可以明显将虚拟铅笔与实体铅笔区别开。通过检测装置32使用者可以与该播放平面上播放的图像进行互动，当检测装置31检测到实体对象的动作信息后，将该动作信息发送到处理装置，处理装置解读互动信息并结合虚拟图像和互动信息进行处理，形成处理后的虚拟图像信息到播放装置32，由播放装置32将反馈的虚拟图像信息播放出来与使用者之间完成互动。

具体的，本实施例中播放装置31为投影仪，检测装置32和处理装置采用市面上常见的Leap Motion体感控制器或Kinect体感设备，两者均集摄像头和处理器于一体，可通过摄像头捕捉到人体的动作并转化为相应的互动信号传输至外部设备实现互动操作。播放装置31和检测装置32的屏幕或镜头处于同一平面，从而使两者可以同时对准播放平面。支架2包括与播放器3固定相连的横向第一支撑件21、与底座1连接的竖向第二支撑件22以及两端分别与第一支撑件21和第二支撑件22固定相连的转轴支撑件23。第一支撑件21为整体为圆柱体，其与播放器3相连的一端设有凹槽，在播放器3壳体上固定有与所述凹槽相匹配的凸起，所述凸起通过螺栓或其他紧固件可拆卸的安装在所述凹槽中，从而使播放器3能方便的从支架2拆卸或安装。如图4所示，转轴支撑件23包括旋紧转轴231、设有第一转轴孔的第一连接端232和设有第二转轴孔的第二连接端233，第一连接端232和第二连接端233通过旋紧转轴231活动相连，本实施例中的旋紧转轴231包括依次固定相连的把手、压紧片和螺栓，螺栓外侧周面设有外螺纹，第一转轴孔和第二转轴孔形状大小相同且均设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，从而使旋紧转轴231采用旋转的方式与第一连接端232和第二连接端233连接。第一连接端232和第二连接端233采用具有一定的形变能力的塑料制成，当需要第一连接端232和第二连接端233之间的角度保持不动两者都固定不动时，可旋转旋紧转轴231使压紧片紧压在第一连接端232或第二连接端233上，从而使第一连接端232和第二连接端233之间的摩擦力增大而保持稳定无法转动，当需要调整第一支撑件21和第二支撑件22角度时，只需反向旋转旋紧转轴231即可。进一步的，一连接端232和第二连接端233分别与第一支撑件21和第二支撑件22可拆卸连接，具体为通过过盈配合连接。本实施例中的底座1整体为较大的圆盘形，使其具有较好的支撑力，底座1顶部中央设有向上凸出的插接座11，插接座11顶端中间设有与第二支撑件22形状大小相匹配的插接孔，第二支撑件22下端通过插接的方式固定在所述插接孔中，从而实现支架2与底座1的可拆卸连接，且连接方式简单便捷。进一步的，第二支撑件22设置为可伸缩杆，使其可以调节自身的高度。为防止第二支撑件22松动，插接座11侧壁设有与插接孔相连通的第一通孔111，第二支撑件22的一端设有与第一通孔111位置大小相匹配的第二通孔(图中未示出)，从而使第二支撑件22的下端可通过穿过第一通孔111和第二通孔的螺栓和插销固定在插接座上，加强了支架2与底座1之间的连接稳固性。

本实施例在具体使用时，首先将投影仪和Kinect体感设备与外部电脑设备通过各自的接口相连接，调节第二支撑件22的高度以及转轴支撑件23两端的角度，使投影仪和Kinect体感设备的镜头对准设定的播放平面或物体，当Kinect体感设备检测到设定的播放平面或物体后，外部电脑设备控制投影仪输出相应的虚拟图像，用户把手放在Kinect体感设备镜头前，并在虚拟图像中作出相应的动作，Kinect体感设备成功捕捉用户的动作并结合虚拟图像进行互动，最后将互动后的虚拟图像通过外部电脑设备由投影仪投影显示，从而实现现实中的手与虚拟世界的互动。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。