一种模块化MR设备成像方法技术

本发明专利技术提出一种模块化MR设备成像方法，所述MR设备包括MR计算模块、MR光路模块和MR姿态模块；所述MR计算模块包括显示组件；所述MR计算模块与MR姿态模块相连，并根据MR姿态模块采集的数据对显示内容进行调整；MR光路模块包括虚像光路和混合光路；所述虚像光路与显示组件相接；混合光路处设有半透半反镜；所述半透半反镜一面为实像引入面，另一面为虚像引入面；实像引入面朝向真实环境；虚像引入面朝向虚像光路；显示组件的显示内容经虚像光路处理并传输后形成虚拟像，虚拟像光线经虚像引入面反射至观察端与真实环境的光线经实像引入面透射至观察端并与虚拟像混合形成混合现实图像；本发明专利技术能制备价格低廉的MR设备，并能灵活定义丰富的MR互动效果。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化MR设备成像方法
本专利技术涉及显示设备领域，尤其是一种模块化MR设备成像方法。
技术介绍
MR设备是能在真实环境背景上叠加虚拟图像的显示设备，但以往此类设备通常以高性能计算设备和复杂光路配合而成，成本很高且使用不便，而现在的便携式VR眼镜以普及化的手机为显示核心，使得形成虚拟现实图像的成本大幅降低且使用方便，如何把便携式VR眼镜的显示原理用于MR设备，以大幅降低MR设备的成本，是一个研究方向。
技术实现思路
本专利技术提出一种模块化MR设备成像方法，能制备价格低廉的MR设备，并能灵活定义丰富的MR互动效果。本专利技术采用以下技术方案。一种模块化MR设备成像方法，所述MR设备包括MR计算模块、MR光路模块和MR姿态模块；所述MR计算模块包括显示组件；所述MR姿态模块包括拍摄组件和IMU组件；所述拍摄组件用于采集显示组件预设角度方向上的图像；所述IMU组件用于采集MR设备的姿态数据；所述MR计算模块与MR姿态模块相连，并根据MR姿态模块采集的图像数据和姿态数据对显示组件的显示内容进行调整。所述MR光路模块包括虚像光路和混合光路；所述虚像光路与显示组件相接；所述混合光路输入端与虚像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述MR设备包括MR计算模块、MR光路模块和MR姿态模块；所述MR计算模块包括显示组件；所述MR姿态模块包括拍摄组件和IMU组件；所述拍摄组件用于采集显示组件预设角度方向上的图像；所述IMU组件用于采集MR设备的姿态数据；所述MR计算模块与MR姿态模块相连，并根据MR姿态模块采集的图像数据和姿态数据对显示组件的显示内容进行调整；所述MR光路模块包括虚像光路和混合光路；所述虚像光路与显示组件相接；所述混合光路输入端与虚像光路相接，输出端为观察端；混合光路处设有半透半反镜；所述半透半反镜一面为实像引入面，另一面为虚像引入面；所述实像引入面朝向真实环境；所述虚...

【技术特征摘要】
1.一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述MR设备包括MR计算模块、MR光路模块和MR姿态模块；所述MR计算模块包括显示组件；所述MR姿态模块包括拍摄组件和IMU组件；所述拍摄组件用于采集显示组件预设角度方向上的图像；所述IMU组件用于采集MR设备的姿态数据；所述MR计算模块与MR姿态模块相连，并根据MR姿态模块采集的图像数据和姿态数据对显示组件的显示内容进行调整；所述MR光路模块包括虚像光路和混合光路；所述虚像光路与显示组件相接；所述混合光路输入端与虚像光路相接，输出端为观察端；混合光路处设有半透半反镜；所述半透半反镜一面为实像引入面，另一面为虚像引入面；所述实像引入面朝向真实环境；所述虚像引入面朝向虚像光路；所述显示组件的显示内容经虚像光路处理并传输后形成虚拟像，虚拟像光线经虚像引入面反射至观察端；所述真实环境的光线经实像引入面透射至观察端并与虚拟像混合形成混合现实图像。2.根据权利要求1所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述MR计算模块为主智能手机；所述显示组件为主智能手机的显示模块；所述IMU组件包括磁力计、陀螺仪、加速度计；所述IMU组件包括主IMU组件和辅助IMU组件；所述主IMU组件采集显示组件的姿态数据；所述主IMU组件设于主智能手机处；所述辅助IMU组件设于一个以上与该主智能手机以无线方式连接的控制设备处；所述辅助IMU组件采集控制设备的姿态数据或位置数据；所述姿态数据包括姿态角、角速率或加速度数据；所述拍摄组件包括主拍摄组件和辅助拍摄组件，所述主拍摄组件为主智能手机的后置摄像头，所述辅助拍摄组件为控制设备处的摄像头。3.根据权利要求2所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述MR光路模块为一无源的MR头戴机构；所述主智能手机固定于MR头戴机构处；所述主拍摄组件为主智能手机的后置摄像头；所述控制设备为游戏手柄，或是可穿戴于手部或脚部处的可穿戴设备，或是固定于MR头戴机构处的传感器及控制装置，或是使用者所手持或缚于肢体处的辅助手机。4.根据权利要求3所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述MR头戴机构的虚像光路包括搁置板、全反射镜和视场透镜；所述视场透镜以两块菲涅尔透镜拼合成型；所述主智能手机横向放置于搁置板上；在MR头戴机构工作时，主智能手机以横向双分屏形式播放VR分屏模式的影像，两分屏的影像光线被全反射镜反射至两块菲涅尔透镜处，两块菲涅尔透镜折射两分屏的影像光线，使影像光线形成两路具备预设视场角的虚拟像光线，虚拟像光线经虚像引入面反射至观察端；所述真实环境的光线经实像引入面透射至观察端，真实环境光线与虚拟像光线混合使观察端处形成混合现实图像。5.根据权利要求4所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述主智能手机的后置摄像头的朝向为MR头戴机构的朝向；所述显示组件的姿态数据即为主智能手机的姿态数据；所述主智能手机处的IMU组件采集主智能手机的姿态数据，当MR头戴机构工作时，所述主智能手机的后置摄像头采集MR头戴机构初始朝向处的真实场景处的特征点，并在MR头戴机构工作时持续采集图像作为姿态图；所述MR计算模块根据特征点在姿态图处的变化、以及主智能手机的姿态数据的变化，来调整双分屏上的影像图像。6.根据权利要求5所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述以横向双分屏形式播放的影像内包括虚拟角色和控制标识，所述MR计算模块根据辅助IMU组件上传的控制设备的姿态数据和位置数据生成控制标识，所述控制标识随控制设备的移动而移动；所述虚拟角色可与控制标识进行互动。7.根据权利要求6所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述主智能手机与外部设备通过网络连接，所述以横向双分屏形式播放的影像内包括的虚拟角色和控制标识是混合现实图像的一部分，所述虚拟角色与外部设备对应，当所述虚拟角色可与控制标识进行互动时，外部设备根据互动内容进行相应的作业。8.根据权利要求7所述的一种模块化MR设备成像方法，其特征在于：所述成像方法依次包括以下步骤；A1、使用者把预装有MR应用APP的主智能手机固定于M...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伯涛，
申请(专利权)人：福州光流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35