一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备制造技术

本发明专利技术提供了一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备，包括用于安装及连接该设备的各个部件以及方便用户佩戴的头戴式设备支架；可调节智能移动设备的摄像头拍摄方向的第一反射镜；用于改变画面成像距离的透镜组；起成像作用的半透半反镜片；以及根据需要选择的第二反射镜，第二反射镜用于显示时，改变成像的方向；本发明专利技术利用智能移动设备采集、分析环境信息，经过特定的算法处理后，将这些信息通过半透半反镜片显示出来，佩戴者通过半透半反镜片能够看到外界环境的画面与智能设备显示画面的叠加，从而达到增强现实的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可穿戴式引导
，具体地，涉及一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备。
技术介绍
可穿戴引导设备是指可以通过对于穿戴者周围环境的检测与数据分析提高其在复杂环境中即使是不接受视觉信息的情况下依然能够应对各种情况的辅助设备。由于全盲人群的特殊性，针对全盲人群的可穿戴引导设备应当属于非视觉助视器，充分利用视觉以外的功能，如听觉、触觉等功能来弥补视觉功能的缺陷从而提高视障者生存质量的辅助器具，涉及到视觉障碍者生活、工作、学习、娱乐等的方方面面。例如:用于日常生活的盲用手机和电话、发声钟表；用于出行的盲杖、盲道；用于学习交流的盲文、点显器、有声读物、各种读屏软件等。目前市面上的各种视觉辅助设备造价昂贵，不过最近出现的各种增强现实眼镜为各类增强现实的应用、视觉辅助提供了良好的平台，比如谷歌公司的Google Glass,Facebook的Oculus以及Epson的增强现实眼镜等等。不过这些增强现实眼镜的造价依然不是普通消费者能够承受的。由于近年来移动设备的计算能力不断提高、体积不断缩小以及普及率的提高，使得利用移动设备作为图像获取与处理终端，制作一个基于移动设备的增强现实设备成为可能。综上所述，增强现实能够为人们生活带来各种各样的便利，但是由于这个技术仍然处于发展阶段，普及程度不高，技术不够成熟。普通的增强现实设备造价昂贵，使得其在推广时遇到了阻碍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备，该设备利用智能移动设备作为图像采集、处理装置，将图像通过一组透镜组，投射在半透半反镜片上，人眼看到的成像与透过半透半反镜片看到的自然场景叠加，形成增强现实视觉。本专利技术利用移动设备作为图像获取与处理的终端，降低了成本，使增强现实能够得到普及与推广，造福更多的人。为实现以上目的，本专利技术提供一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备，包括:用于安装及连接该系统的各个部件以及方便用户佩戴的头戴式设备支架；可调节移动设备的摄像头拍摄方向的第一反射镜；用于改变画面成像距离的透镜组；起成像作用的半透半反镜片；以及根据需要可以选择的第二反射镜，用于改变显示时的成像方向；优选的，所述透镜组间距是可调整的，通过调节透镜组来调整成像清晰度、成像距离。优选的，所述设备可以是双目的，也可以是单目的。根据需求不同，可以设计不同的模式。如果设计为单目的，设备支架可以通过普通眼镜或者帽子固定在人头部的一侧；如果设计为双目的，设备支架可以固定在人眼的前方。两种方式都能够使显示画面呈现在人眼前方，并且人眼可以透过半透半反镜片看到外界的画面。优选的，所述设备图像获取是通过移动设备上的摄像头。由于移动设备可以根据显示需要安置在眼镜的不同部位，其摄像头的朝向也不一定与人眼关注方向一致。可以通过在摄像头前加入与摄像头朝向成一定角度的第一反射镜，将摄像头的拍摄方向进行扭转，进而使其与人眼朝向保持一致。优选地，所述镜片组由多个凸透镜、凹透镜组成，显示在移动设备上的画面经过透镜组投射在半透半反镜片上，人眼可以通过半透半反镜片看到成像。可以通过调节镜片组，来调节成像的清晰度与成像距离。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果:本专利技术为可穿戴式设备，具有成本低、简单便携等优点。首先，移动设备普及程度已经相当高，这为本设备的推广创造了良好的条件。其次本设备能够应用于各种增强现实的场合，包括视觉障碍的视觉增强。【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，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术一较优实施例的结构示意图；图中，I为移动设备，2为透镜组，3为半透半反镜片，4为摄像头；图2为本专利技术一较优实施例的结构示意图；图中:I为移动设备，2为透镜组，3为半透半反镜片，4为摄像头；图3为本专利技术一较优实施例的结构示意图；图中，I为移动设备，2为透镜组，3为半透半反镜片，4为拍摄方向经过翻转的摄像头;图4为单目佩戴本设备时的情景模拟图；图5为本专利技术在实际中的一针对视觉障碍增强的应用实施例。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，为本专利技术一较优实施例的基于智能移动设备的增强现实头戴设备结构不意图，I为移动设备，2为透镜组，3为半透半反镜片，4为摄像头。移动设备摄像头4可以捕捉外部画面，在摄像头外有第一反射镜，用于改变摄像头拍摄的方向，智能移动设备I可以处理该画面，然后显示在显示屏上。显示屏上的画面通过透镜组2透射在半透半反镜片3上。在显示过程中，可以加入第二反射镜，用于改变显示画面的朝向。图1中未画出的头戴设备支架用于固定移动设备、镜片组、半透半反镜片等装置，其外观造型并不影响本专利技术的实质。在一实施例中，所述的移动设备包括移动手机、平板电脑、itouch及类似产品，以及其他各种拥有设想与当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能移动设备的增强现实头戴设备，其特征在于，包括：用于安装及连接该设备的各个部件以及方便用户佩戴的头戴式设备支架；可调节智能移动设备的摄像头拍摄方向的第一反射镜；用于改变画面成像距离的透镜组；起成像作用的半透半反镜片；以及根据需要选择的第二反射镜，第二反射镜用于显示时，改变成像的方向；所述移动设备作为图像采集、处理装置，将摄像头采集的图像处理后显示画面，该画面经过透镜组投射在半透半反镜片上，进而在半透半反镜片上成像，让人眼看到。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李铎，翟广涛，杨小康，胡春嘉，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31