一种增强现实的显示设备的制作方法

本发明涉及增强现实领域，涉及到一种增强现实的显示设备。

背景技术：

增强现实技术是一种通过对现实世界中的场景和物体进行识别于定位，并实时得将虚拟的三维物体放置于现实场景中。这种技术的目标是将虚拟世界于现实世界融合并进行互动。增强现实主要依赖于两种关键技术：一是三维模型的实时渲染和显示，二是对现实物体形态和位置的感知。

而目前的增强现实设备对位置的感知中通常具有两种方式：

(1)使用手机的三自由陀螺仪进行定位，然而用户无法通过移动的方式靠近或远离虚拟的三维物体；

(2)通过计算手机端的前置摄像头和预设图片之间的相对位置进行定位，然而用户需要图片才可以实现六自由度定位，图片增强现实的技术稳定性不高，而前置摄像头无法直接看到图片，是透过前方透镜看到变形的图片画面，图片必须在前置摄像头的可视范围内才会显示三维模型，这使追踪定位很不稳定，并且用户的移动范围被图片所在位置所局限。

由此可见，目前仍缺少一种能够快速进行位置定位、生成虚拟画面并进行空间校正的显示设备。

技术实现要素：

针对上述的现有技术的缺陷，本发明提供一种增强现实的显示设备，其特征在于，包括：

一头显框架，所述头显框架呈圆环状，用于用户佩戴；

一凹槽，所述凹槽的开口倾斜朝上，所述凹槽的一侧与所述头显框架连接；

一镜片，所述镜片设置在所述凹槽的下方并与所述凹槽的另一侧连接，所述镜片采用半反半透材料制作；

一便携式终端，所述便携式终端具有一设置有显示单元的第一面以及一设置有图像采集单元的第二面，所述第一面与所述第二面背向设置；

所述便携式终端的尺寸适配于所述凹槽的尺寸，在将所述便携式终端放入所述凹槽时，将所述便携式终端的所述第一面朝向所述镜片。

优选的，所述头显框架中包括一软垫。

优选的，所述头显框架中包括一伸缩装置。

优选的，所述凹槽的一侧通过一连接部与所述头显框架连接。

优选的，所述凹槽中包括：

多个挂钩，所述挂钩设置在所述凹槽的两侧，用于固定所述便携式终端。

优选的，所述凹槽的另一侧设置倒梯形结构。

优选的，所述倒梯形结构包括一水平部分和一增高部分。

优选的，所述镜片由两个自由曲面镜片组成。

上述技术方案的有益效果是：能够快速进行位置定位并生成虚拟画面。

附图说明

图1为本发明的一种较优实施例中的结构示意图；

图2为本发明的一种较优实施例中的便携式终端摆放前示意图；

图3为本发明的一种较优实施例中的便携式终端摆放后示意图。

具体实施方式

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种增强现实的显示设备，如图1-图3所示，包括：

一头显框架1，头显框架1呈圆环状，用于用户佩戴；

一凹槽2，凹槽2的开口倾斜朝上，凹槽2的一侧与头显框架1连接；

一镜片3，镜片3设置在凹槽2的下方并与凹槽2的另一侧连接，镜片3采用半反半透材料制作；

一便携式终端4，便携式终端4具有一设置有显示单元的第一面以及一设置有图像采集单元41的第二面，第一面与第二面背向设置；

便携式终端4的尺寸适配于凹槽2的尺寸，在将便携式终端4放入凹槽2时，将便携式终端4的第一面朝向镜片3。

具体地，现有技术中的显示装置常将处理单元设置至在显示设备中并通过数据交互，并且利用手机的三自由陀螺仪或者预设图片进行定位，导致用户无法通过移动的方式靠近或远离虚拟的三维物体并且追踪定位很不稳定，并且用户的移动范围被图片所在位置所局限。

本技术方案提供一增强现实的显示设备，便携式终端4与头显框架1、凹槽2和镜片3之间不进行任何数据交互，便携式终端4通过设置的图像采集单元41采集图像、随后通过图像处理单元提取特征点、获取当前位姿、确定虚拟可视范围并生成虚拟画面，最后再将虚拟画面输出至显示单元，反射至镜片3上，最终反射至用户，用户通过镜片3上观察到虚拟画面和现实环境，实现虚拟画面和现实环境之间融合，达到增强现实的目的，于此处可选用手机作为便携式终端4，实现快速定位、生成虚拟画面并进行空间校正的功能。

进一步地，图像采集单元41采集图像并图像输出至图像处理单元，图像处理单元提取图像中的特征点并对特征点对应的区域进行分析，根据分析结果生成引导指令，使图像采集单元41采集到更多具有空间辨识度的特征点，从而最终确定虚拟画面的对应区域。

进一步地，图像处理单元在生成虚拟可视范围的过程中，需要获取便携式终端4的当前位姿并构建空间直角坐标系，以用户的现实可视范围确定虚拟可视范围，以生成适当的虚拟画面并显示到镜片3上。

进一步地，便携式终端4放入凹槽2时，将便携式终端4的第一面朝向镜片3，并且凹槽2中与便携式终端4的第一面贴合的区域20可选用镂空设计，也可选用透光材料制作等，以将虚拟画面显示在镜片3上，便于用户查看。

本发明的一种较优实施例中，镜片3选用半反半透材料制作。

具体地，便携式终端4将生成的虚拟画面反射至半反半透材料制作的镜片3上，用户利用镜片3即可观察到便携式终端4生成的虚拟画面。

本发明的一种较优实施例中，头显框架1中包括一软垫11。

具体的，为提高用户在操作时的舒适性，头显框架1中可设置一柔性材料制作的软垫11。

本发明的一种较优实施例中，头显框架1中包括一伸缩装置12。

具体的，考虑到不同的用户对应的头尾尺寸也不相同，因此于头显框架1中设置一伸缩装置12，以扩大使用用户范围。

本发明的一种较优实施例中，凹槽2的一侧通过一连接部21与头显框架1连接。

具体地，为减轻头显框架1重量，增强透气性，凹槽2与头显框架1之间通过一连接部21连接。

本发明的一种较优实施例中，凹槽2中包括：

多个挂钩22，挂钩22设置在凹槽2的两侧，用于固定便携式终端4。

具体地，由于便携式终端4不与头显框架1固定连接，而在用户使用过程中可能会因姿态变动导致便携式终端4的位置和角度的改变，从而导致图像采集单元41的位置改变，由此设置多个挂钩22配套固定装置，如固定绳等，用于辅助固定便携式终端4。

本发明的一种较优实施例中，凹槽2的另一侧的上设置倒梯形结构23。

本发明的一种较优实施例中，倒梯形结构包括一水平部分231和一增高部分232。

本发明的一种较优实施例中，镜片3由两个自由曲面镜片3组成。

进一步地，为控制用户的当前位置，可通过一外部特征点装置预设特征点。特征点装置中包括一发射单元和一扩散单元，扩散单元设置在发射单元的上方，扩散单元中可选取一透明圆盘并于透明圆盘上添加多个特征点，发射单元可选取一激光发射装置，将扩散单元的特征点投射至显示设备所在的空间上方，显示设备中的便携式终端4随后根据图像采集单元41采集的上方图像进行特征点分析。

进一步地，可设置固定线圈，自设置在凹槽2一侧的挂钩22套住设置在凹槽2另一侧的挂钩22，以固定凹槽2内的便携式终端4。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。