一种具有广视场角的可视系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有广视场角的可视系统，应用于VR眼镜或电子增强眼镜，机构组成包括成像模组和目镜组，可带有摄像头组或不带，与佩戴者的一只眼睛对应的成像模组和目镜组的数量至少为N个，N为大于等于2的整数，目镜组与成像模组对应设置，N个目镜组朝向佩戴者的同一只眼睛；广视场角图像分成N份，分别显示在N个成像模组上，然后通过N个目镜组被佩戴者的一只眼睛观测到。本发明专利技术通过设置更多的成像模组和目镜组来补充视场角，扩大了佩戴者的视场角，从而进行更有效的观测；由于本发明专利技术是通过物理的方式增大了视场角，无需复杂的运算，可以实现更低的延迟和更高的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有广视场角的可视系统
本专利技术属于可视系统应用
，尤其涉及一种具有广视场角的可视系统。
技术介绍
目前世界主要发达国家都在制定和组织实施单兵作战系统发展计划，一些适应各自国情的单兵作战武器系统平台异军突起，特别是头戴可视系统已成为士兵的标配。可视系统分为两类，一类是VR眼镜，即虚拟现实眼镜，其具体内涵是综合利用电脑图形系统和各种现实及控制等接口设备，在生成可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。另一类是电子增强，也被称为混合现实，其具体内涵是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，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同时存在。士兵在战场上通过佩戴的VR、电子增强眼镜将实现信息的智能化，传送地图信息、发送图像给同伴、帮助士兵彼此警告潜在的威胁，例如陷阱和伏击等。在作战和训练中，观测能力对于战斗是十分重要的。然而现有的VR、电子增强眼镜由于技术条件的问题，视场角是有限的，视场角普遍只有70～80度，做到100多度很难。这就造成了投射到人眼中的画面比较小，一般只能观测正前方的很小区域的目标，对于侧方视野外的目标观测不到，不能完全模拟真实人眼视角的观察范围。这就对作战人员的安全构成了重大威胁。如果能通过某种辅助战术装备及时发现侧方视场角外的敌人，快速做出反应，则可以先发打击克敌制胜。申请人曾经在申请号为2017108266261的专利技术专利中提出一种基于人眼视觉特点的全景视野呈现方法，该方法采取的技术方案是通过左右两侧的摄像头给佩戴者呈现全景视野，但这个方法里采用的是单目镜组。单目镜组要呈现全景视野给人眼，需要经过复杂的图像融合计算，在算法不成熟的情况下容易产生图像失真、变型，导致观感不佳，因此这种全景视野呈现方案无法真正解决增大VR、电子增强眼镜主视场角的问题。
技术实现思路
针对目前的VR、电子增强眼镜的视场角不够大的问题，本专利技术提供了一种具有广视场角的可视系统，目的在于扩大佩戴者的视场角，从而进行更有效的观测。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种具有广视场角的可视系统，包括成像模组和目镜组；与佩戴者的一只眼睛对应的成像模组和目镜组的数量至少为N个，N为大于等于2的整数，各个目镜组设置在相应的各个成像模组的后方，各个成像模组与各个目镜组分别一一对应，N个目镜组朝向佩戴者的同一只眼睛；所述成像模组用于显示广视场角的图像，广视场角的图像被分成N份，分别显示在N个成像模组上，所述N个成像模组显示的图像分别通过N个目镜组投射到佩戴者的同一只眼睛中，佩戴者的一只眼睛在同一时间通过N个目镜组观察N个成像模组上的图像。依照本专利技术的一个方面，所有成像模组和目镜组对应佩戴者的左眼；或者，所有成像模组和目镜组对应佩戴者的右眼；或者，所有成像模组和目镜组分为两组，分别对应佩戴者的左眼和右眼。依照本专利技术的一个方面，所述成像模组显示的是佩戴者正前方100～180度水平范围或100～180度纵向范围视场角的图像。依照本专利技术的一个方面，还包括摄像头组，所述摄像头组用于捕捉佩戴者前方广视场角的图像，摄像头组捕捉到的广视场角的图像分成N份，分别投射到N个成像模组上。依照本专利技术的一个方面，所述摄像头组的类型包括光学摄像头组、红外摄像头组、热成像摄像头组以及夜视摄像头组；所述摄像头组的输出信号在所述成像模组上的成像方式为光学成像或数字成像。依照本专利技术的一个方面，所述成像模组为显示屏，所述显示屏的图像直接投射到目镜组中；或者，所述成像模组包括显示屏和光线折射元件，所述显示屏的图像通过光线折射元件投射到目镜组中。依照本专利技术的一个方面，所述各个成像模组是相互独立的机构，每个成像模组上显示的图像是独立的或者与相邻的成像模组上所显示的图像的边沿有重叠区域。依照本专利技术的一个方面，所述各个成像模组横向排列、或者纵向排列、或者阵列排列。依照本专利技术的一个方面，所述各个成像模组排列后形成弧面，弧面的弧度与人脸的弧度相匹配。依照本专利技术的一个方面，所述目镜组的一端朝向共同的顶点即人眼，另一端散开朝向对应的成像模组。由于采用上述技术方案，本专利技术实施的优点是：本专利技术解决了可视系统视场角问题，用更多的成像模组和目镜组来补充视场角，通过扩大佩戴者的视场角，从而进行更有效的观测。与现有技术相比，本专利技术是通过物理方式增大视场角，无需复杂的运算，从而实现了更低的延迟和更高的成像质量。本专利技术用摄像头把外部的图像都捕捉进来以后，投射到成像模组上；采用复数数量的成像模组和目镜组，每个成像模组对应一个目镜，复数数量的目镜对着左边的眼睛，复数数量的目镜对着右边的眼睛，每个眼对应复数数量的目镜和复数数量的成像模组，左右眼各有多组。对投射到多个成像模组上的内容，可以通过融合技术融合，也可以不做融合。本专利技术在军用领域可以增大可视系统的主视场角，帮助士兵突破裸眼视力限制，不仅可以看到正前方的画面，同时不需要转动头部即可对自己侧方情况也了如指掌，切实提高单兵作战能力。本专利技术在民用游乐领域也同样具有广阔的应用前景。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是本专利技术第一种实施例的整体结构图之一。图2是本专利技术第一种实施例的整体结构图之二。图3是本专利技术第一种实施例的内部主要组件示意图。图4是本专利技术第二种实施例的整体结构图之一。图5是本专利技术第二种实施例的整体结构图之二。图6是本专利技术第二种实施例的内部主要组件示意图。图7是本专利技术的原理图。具体实施方式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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。本专利技术的基础应用是VR(虚拟现实)眼镜，是利用电脑图形系统和各种现实及控制等接口设备，在生成可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。在这种应用方式中，是不需要摄像头的，本专利技术的显示器直接显示虚拟的场景。本专利技术的高阶应用是电子增强眼镜，是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，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同时存在。在这种应用方式中，本专利技术通过各种多功能摄像头捕捉外界画面，投射到显示器上进行显示。由于电子增强眼镜也包含了VR眼镜的基础部件，因此，以下两个实施例主要以电子增强眼镜对本专利技术的原理进行说明。实施例一：图1至图3是应用了本专利技术原理的可视系统的一种实施例，这是一种具有四个目镜组的电子增强眼镜。参考图1和图2，该电子增强眼镜主要包括主机1和头带2、3。本实施例中主机1为眼镜形式，此外也可为头盔等形式。主机1的前部和上部安装有多个摄像头组4、5、6、7、8。主机1的背部沿其边缘设有软质缓冲垫9，用于与佩戴者皮肤接触时增加舒适程度。头带2、3包括周围头带组件2和顶部头带组件3。周围头带组件2用于在水平方向紧固佩戴者头部。顶部头戴组件3用于在头顶处紧固佩戴者头部。参考图3，除去主机1的外壳后，可以看到，在主机1的中部安装有四个成像模组10a、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有广视场角的可视系统，包括成像模组和目镜组；其特征在于：与佩戴者的一只眼睛对应的成像模组和目镜组的数量至少为N个，N为大于等于2的整数，各个目镜组设置在相应的各个成像模组的后方，各个成像模组与各个目镜组分别一一对应，N个目镜组朝向佩戴者的同一只眼睛；所述成像模组用于显示广视场角的图像，广视场角的图像被分成N份，分别显示在N个成像模组上，所述N个成像模组显示的图像分别通过N个目镜组投射到佩戴者的同一只眼睛中，佩戴者的一只眼睛在同一时间通过N个目镜组观察N个成像模组上的图像。

【技术特征摘要】
1.一种具有广视场角的可视系统，包括成像模组和目镜组；其特征在于：与佩戴者的一只眼睛对应的成像模组和目镜组的数量至少为N个，N为大于等于2的整数，各个目镜组设置在相应的各个成像模组的后方，各个成像模组与各个目镜组分别一一对应，N个目镜组朝向佩戴者的同一只眼睛；所述成像模组用于显示广视场角的图像，广视场角的图像被分成N份，分别显示在N个成像模组上，所述N个成像模组显示的图像分别通过N个目镜组投射到佩戴者的同一只眼睛中，佩戴者的一只眼睛在同一时间通过N个目镜组观察N个成像模组上的图像。2.根据权利要求1所述的具有广视场角的可视系统，其特征在于：所有成像模组和目镜组对应佩戴者的左眼；或者，所有成像模组和目镜组对应佩戴者的右眼；或者，所有成像模组和目镜组分为两组，分别对应佩戴者的左眼和右眼。3.根据权利要求1所述的具有广视场角的可视系统，其特征在于：所述成像模组显示的是佩戴者正前方100～180度水平范围或100～180度纵向范围视场角的图像。4.根据权利要求1所述的具有广视场角的可视系统，其特征在于：还包括摄像头组，所述摄像头组用于捕捉佩戴者前方广视场角的图像，摄像头组捕捉到的广视场角的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐春，潘婷婷，
申请(专利权)人：江苏数字鹰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32