一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法技术

本发明专利技术公开了一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法，该增强现实头盔包括固定连接的盔帽以及视觉模块，所述视觉模块包括：图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜；所述图像获取模块用于获取外部的图像数据，所述显示模块用于根据接收的控制指令对虚拟图像和外部图像处理并叠加显示；所述处理模块用于获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像。本发明专利技术通过获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像，实现了左右眼画面位置的自动调节，达到画面虚拟透明的自动调节，使用户获得了更好的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法
本专利技术涉及领域，尤其涉及一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality，简称AR)技术，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在显示模块上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。目前，增强现实头盔虚拟透明效果的成像位置和画面大小比例是固定的，这造成了远于设定位置的景物看起来会偏小，而近于设定位置的景物看起来会偏大，用户在使用上会感觉远的景物偏远，而近的景物偏近。这使用户在使用中有整个空间被拉伸的感受，同时也给用户在实际使用上带来了误操作的可能。此外，由于硬件大小限制以及不同用户的瞳距不同，屏幕到人眼之间的光学器件可能处于中心偏离的状态，这种偏离状态会导致左右眼画面无法重合，为解决此问题，用户在使用不同硬件时可能都需要额外的校准过程使画面重合。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：1、用户使在用过程中整个空间的感受被拉伸，会感觉远的景物偏远，而近的景物偏近；2、用户在使用不同硬件时可能都需要额外的校准过程使画面重合，调节过程复杂繁琐。
技术实现思路
为了克服现有技术中相关产品的不足，本专利技术提出一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法，解决当前增强现实头盔操作繁琐以及因空间拉伸引起误操作的问题。本专利技术提供了一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，包括固定连接的盔帽以及视觉模块，所述视觉模块包括：图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜；所述图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜均设置在所述盔帽上，其中，所述图像获取模块设置在所述盔帽的正面，所述显示模块和目镜设置在所述盔帽的反面，且所述显示模块设置在所述目镜的前方，所述图像获取模块、瞳距调节模块和显示模块分别与所述处理模块电性连接；所述图像获取模块用于获取外部的图像数据，所述显示模块用于根据接收的控制指令对虚拟图像和外部图像处理并叠加显示；所述目镜包括两个，所述目镜用于外部观看所述显示模块显示的图像，所述瞳距调节模块用于调节所述两个目镜之间的间距；所述处理模块用于获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像。作为本专利技术的进一步改进，所述处理模块包括：解析单元，用于解析所述图像获取模块获取的外部图像数据确定目标对象的深度参数；传感器单元，用于获取内部各个组件的硬件参数；计算单元，用于根据所述深度参数和硬件参数确定图像的缩放系数以及额外的偏移角；调节单元，用于根据所述图像的缩放系数以及额外的偏移角向对应的组件发送控制指令以执行对应的调节操作。作为本专利技术的进一步改进，所述传感器单元获取的硬件参数包括：两个目镜结构中心点的间距、人眼到所述目镜的距离、所述目镜的孔径、所述目镜的焦距以及所述显示装置的半径。作为本专利技术的进一步改进，所述处理模块还包括：虚拟图像单元，用于生成虚拟图像并输出到所述显示装置。作为本专利技术的进一步改进，所述调节单元具体用于如下至少一种调节操作：调节所述目镜之间的间距、调节显示模块的显示图像以及调节所述调节虚拟图像单元的视场方向。作为本专利技术的进一步改进，所述头盔还包括：电源模块以及开关控制模块，所述图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及开关控制模块均与所述电源模块电性连接，所述开关控制模块设置在所述外壳的外侧并与所述显示模块电性连接；所述电源模块用于为所述图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及开关控制模块提供能量，所述开关控制模块用于调节所述显示模块亮度以及电源的开启和关闭。本专利技术实施例提供了一种应用于上述任一项所述增强现实头盔的实现画面虚拟透明动态调节的方法，包括：获取外部的图像数据，将虚拟图像和外部图像叠加显示；获取内部各个组件的硬件参数并向对应的组件发送控制指令以执行对应的调节操作。作为本专利技术的进一步改进，所述获取内部各个组件的硬件参数并向对应的组件发送控制指令以执行对应的调节操作包括：解析获取的外部图像数据确定目标对象的深度参数；获取内部各个组件的硬件参数；根据所述深度参数和硬件参数确定图像的缩放系数以及额外的偏移角；根据所述图像的缩放系数以及额外的偏移角向对应的组件发送控制指令以执行对应的调节操作。作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括：生成虚拟图像并输出。作为本专利技术的进一步改进，其特征在于，在所述根据所述硬件参数和所述图像的缩放系数向显示模块发送控制指令以执行对应的调节操作中，所述调节操作至少包括如下一种：调节所述目镜之间的间距、调节显示模块的显示图像以及调节所述调节虚拟图像单元的视场方向。与现有技术相比，本专利技术有以下优点：本专利技术实施例所述实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔及方法通过获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像，实现了左右眼画面位置的自动调节，便可将外部环境与虚拟内容的重合显示，实现画面虚拟透明的自动调节，使用户获得了更好的使用体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本专利技术所述增强现实头盔的正面结构示意图；图2为本专利技术所述增强现实头盔的反面结构示意图；图3为本专利技术所述视觉模块的结构示意图；图4为本专利技术所述画面虚拟透明的原理示意图；图5为本专利技术计算人眼视场角的原理示意图；图6为本专利技术所述双目摄像头视场角的示意图；图7为本专利技术计算图像的缩放系数α的示意图；图8为本专利技术所述显示屏与目镜光学结构中心不对称的示意图；图9为本专利技术计算偏移角示意图；图10为本专利技术所述图像获取模块视场角调节示意图；图11为本专利技术所述实现画面虚拟透明动态调节的方法的流程示意图；图12为本专利技术所述应用于所述实现画面虚拟透明动态调节的方法的电子设备的硬件示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本专利技术的较佳实施例。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，包括固定连接的盔帽以及视觉模块，其特征在于，所述视觉模块包括：图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜；所述图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜均设置在所述盔帽上，其中，所述图像获取模块设置在所述盔帽的正面，所述显示模块和目镜设置在所述盔帽的反面，且所述显示模块设置在所述目镜的前方，所述图像获取模块、瞳距调节模块和显示模块分别与所述处理模块电性连接；所述图像获取模块用于获取外部的图像数据，所述显示模块用于根据接收的控制指令对虚拟图像和外部图像处理并叠加显示；所述目镜包括两个，所述目镜用于外部观看所述显示模块显示的图像，所述瞳距调节模块用于调节所述两个目镜之间的间距；所述处理模块用于获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像。

【技术特征摘要】
1.一种实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，包括固定连接的盔帽以及视觉模块，其特征在于，所述视觉模块包括：图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜；所述图像获取模块、瞳距调节模块、显示模块、处理模块以及目镜均设置在所述盔帽上，其中，所述图像获取模块设置在所述盔帽的正面，所述显示模块和目镜设置在所述盔帽的反面，且所述显示模块设置在所述目镜的前方，所述图像获取模块、瞳距调节模块和显示模块分别与所述处理模块电性连接；所述图像获取模块用于获取外部的图像数据，所述显示模块用于根据接收的控制指令对虚拟图像和外部图像处理并叠加显示；所述目镜包括两个，所述目镜用于外部观看所述显示模块显示的图像，所述瞳距调节模块用于调节所述两个目镜之间的间距；所述处理模块用于获取内部各个组件的硬件参数并对所述对应的组件发送对应的控制指令，动态调节透过所述目镜显示的图像。2.根据权利要求1所述的实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，其特征在于，所述处理模块包括：解析单元，用于解析所述图像获取模块获取的外部图像数据确定目标对象的深度参数；传感器单元，用于获取内部各个组件的硬件参数；计算单元，用于根据所述深度参数和硬件参数确定图像的缩放系数以及额外的偏移角；调节单元，用于根据所述图像的缩放系数以及额外的偏移角向对应的组件发送控制指令以执行对应的调节操作。3.根据权利要求2所述的实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，其特征在于，所述传感器单元获取的硬件参数包括：两个目镜结构中心点的间距、人眼到所述目镜的距离、所述目镜的孔径、所述目镜的焦距、以及所述显示装置的半径。4.根据权利要求2所述的实现画面虚拟透明动态调节的增强现实头盔，其特征在于，所述处理模块还包括：虚拟图像单元，用于生成虚拟图像并输出到所述显示装置。5.根据权利要求3所述的实现画面虚拟透明动态调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾韬，徐白，
申请(专利权)人：深圳市易瞳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44