一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法及装置，应用于包括透明液晶显示屏和液晶光栅的显示设备，其中，透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，方法包括：采集真实场景的图像信息和深度信息；根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中分割后的图像信息中包含融合区域；根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息；根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在所述透明液晶显示屏中的所述位置；根据用户人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。应用本发明专利技术实施例，无需佩戴头盔显示器，给用户带来更加舒服的体验，产生真实的增强现实效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增强现实领域，特别涉及一种基于透明液晶的裸眼3D(3dimensional，简称3D)增强现实的方法及装置。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality，简称AR)，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间。AR系统具有三个突出的特点：①真实世界和虚拟世界的信息集成；②具有实时交互性；③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。增强现实将真正改变我们观察世界的方式。在现有技术中，视觉化的增强现实的方法，用户需要利用头盔显示器，才能把真实世界与电脑图形多重合成在一起，以便看到真实的世界围绕着他，头盔显示器给人不舒服的体验。利用半透半反增强现实方法，没有产生立体光场，因此，增强现实效果比较差。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法及装置，无需佩戴头盔显示器，给用户带来更加舒服的体验，产生真实的增强现实效果。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法，应用于包括透明液晶显示屏和液晶光栅的显示设备，其中，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述方法包括：采集真实场景的图像信息和深度信息；根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中，分割后的图像信息中包含融合区域；根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息；根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在所述透明液晶显示屏中的所述位置；根据用户人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。较佳的，当分割后的图像信息中包括完全显示区域或遮挡区域时；所述方法还包括：当显示所述完全显示区域时，将所述液晶光栅对应的所述完全显示区域像素的像素值调整为1；当显示所述遮挡区域时，将所述液晶光栅对应的所述遮挡区域像素的像素值调整为0。较佳的，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的距离满足3D成像条件包括：所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅后面，所述透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：D=wp1LQ+wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的距离，L为预设的用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上子像素的宽度。较佳的，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的距离满足3D成像条件包括：所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅前面，所述透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：D=wp1LQ-wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的距离，L为预设的用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上子像素的宽度。较佳的，所述根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息具体为：获取所述图像信息中融合区域的全部深度信息，计算出图像信息中融合区域的平均深度信息，根据所述平均深度信息，调整虚拟场景的深度信息。为达到上述目的，本专利技术还公开了一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的装置，应用于包括透明液晶显示屏和液晶光栅的显示设备，其中，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述装置包括：信息采集模块，用于采集真实场景的图像信息和深度信息；图像信息分割模块，用于根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中，分割后的图像信息中包含融合区域；深度信息调整模块，用于根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息；虚拟场景显示模块，用于根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在所述位置；3D显示模块，用于根据人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。较佳的，当分割后的图像信息中包括完全显示区域或遮挡区域时；所述3D显示模块，还用于当显示所述完全显示区域时，将所述液晶光栅对应的所述完全显示区域像素的像素值调整为1；当显示所述遮挡区域时，将所述液晶光栅对应的所述遮挡区域像素的像素值调整为0。较佳的，所述装置还包括：距离确定模块，用于当所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅后面，所述透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：D=wp1LQ+wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的距离，L为用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上像素的宽度。较佳的，所述装置还包括：距离确定模块，用于当所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅前面，所述透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：D=wp1LQ-wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的距离，L为用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上像素的宽度。较佳的，深度信息调整模块具体用于：获取所述图像信息中融合区域的全部深度信息，计算出图像信息中融合区域的平均深度信息，根据所述平均深度信息，调整虚拟场景的深度信息。本专利技术实施例提供的一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法及装置，显示设备采集真实场景的图像信息和深度信息，然后，根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中分割后的图像信息中包含融合区域，根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息，根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在透明液晶显示屏中的所述位置，根据用户人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。应用本专利技术实施无需佩戴头盔显示器，就能够增强现实，给用户带来更加舒服的体验，根据液晶光栅的光栅区域，利用双眼视差的原理，能够产生立体光场，产生真实的增强现实效果。当然，实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中前置液晶光栅的分光原理图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法的流程示意图；图3A为采集到的真实场景的图像信息；图3B为对图像信息进行标记的示意图；图3C为分割后的图像信息融合区域示意图；图4A为本专利技术实施例液晶光栅的一种光栅状态的示意图；图4B为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法，应用于包括透明液晶显示屏和液晶光栅的显示设备，其中，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的距离满足3D成像条件，其特征在于，所述方法包括：采集真实场景的图像信息和深度信息；根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中，分割后的图像信息中包含融合区域；根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息；根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在所述透明液晶显示屏中的所述位置；根据用户人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。

【技术特征摘要】
1.一种基于透明液晶的裸眼3D增强现实的方法，应用于包括透明液晶显示
屏和液晶光栅的显示设备，其中，所述透明液晶显示屏与所述液晶光栅之间的
距离满足3D成像条件，其特征在于，所述方法包括：
采集真实场景的图像信息和深度信息；
根据用户的分割规则，将所述图像信息进行分割，其中，分割后的图像信
息中包含融合区域；
根据所述图像信息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息；
根据所述图像信息中融合区域的位置，将调整后的所述虚拟场景显示在所
述透明液晶显示屏中的所述位置；
根据用户人眼位置调节液晶光栅参数以3D方式显示所述虚拟场景。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，当分割后的图像信息中包括完
全显示区域或遮挡区域时；
所述方法还包括：
当显示所述完全显示区域时，将所述液晶光栅对应的所述完全显示区域像
素的像素值调整为1；
当显示所述遮挡区域时，将所述液晶光栅对应的所述遮挡区域像素的像素
值调整为0。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述透明液晶显示屏与所述液
晶光栅之间的距离满足3D成像条件包括：
所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅后面，所述透明液晶显示屏与液
晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：
D=wp1LQ+wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的
距离，L为预设的用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上子像素的宽度。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述透明液晶显示屏与所述液
晶光栅之间的距离满足3D成像条件包括：
所述透明液晶显示屏平行放置在液晶光栅前面，所述透明液晶显示屏与液
晶光栅之间的距离满足3D成像条件，所述距离满足以下条件：
D=wp1LQ-wp1]]>其中，D为透明液晶显示屏与液晶光栅之间的距离，Q为两个视点之间的
距离，L为预设的用户最佳观看距离，wp1为透明液晶显示屏上子像素的宽度。
5.根据权利要求1～4任一项所述方法，其特征在于，所述根据所述图像信
息中融合区域的深度信息，调整虚拟场景的深度信息具体为：
获取所述图像信息中融合区域的全部深度信息，计算出图像信息中融合
区域的平均深度信息，根据所述平均深度信息，调整虚拟场景的深度信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑新柱，郭南，颜玢玢，苑金辉，王鹏，陈铎，于迅博，王葵如，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11