安全区域确定方法、装置、头戴显示设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了安全区域确定方法、装置、头戴显示设备及存储介质。安全区域确定方法，包括：当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息；获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据；根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。本申请实施例不需要用户太多交互和干预，即可快速完成安全区域的设定，提高了安全区域的设定效率和用户满意度。

【技术实现步骤摘要】
安全区域确定方法、装置、头戴显示设备及存储介质
本申请涉及头戴显示设备
，尤其涉及安全区域确定方法、装置、头戴显示设备及存储介质。
技术介绍
随着头戴显示设备比如VR(VirtualReality，虚拟现实)技术的进步和发展，目前VR头戴式一体机可以支持6DoF(DegreeofFreedom，自由度)场景使用，即，用户戴着VR头戴式一体机可以来回自由随意走动，体验VR头戴式一体机设备中的各种体验内容。由于用户是戴着VR头戴式一体机来体验虚拟场景的，特别是用户在家里使用时，用户对现实环境一无所知，在现实环境中来回走动的过程中，很有可能与障碍物发生碰撞，比如有可能会碰到墙壁，有可能撞到桌子，凳子等现实环境中的物体，这给用户的安全带来了隐患，因此需要一种安全提醒机制在用户和现实环境中的物体即将发生碰撞前通过在VR头戴式一体机中显示安全隐患提醒，同步给用户以保障用户安全。在头戴显示设备中显示安全区域正是这样的一种安全提醒机制，通过确定安全区域并向用户提醒安全区域的范围可以较好避开用户使用VR头戴式一体机时的安全隐患。但是目前VR头戴式一体机厂商初始设定的安全区域面积大小是一定的，不能适配用户的实际使用环境，用户体验不佳。
技术实现思路
本申请实施例提供了安全区域确定方法、装置、头戴显示设备及存储介质，不需要用户太多交互操作和干预，即可快速完成自定义安全区域的设定，保证了安全区域与用户实际使用环境适配，提高了安全区域的设定效率和用户满意度。本申请实施例采用下述技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种安全区域确定方法，应用于头戴显示设备，包括：当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息；获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据；根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。第二方面，本申请实施例还提供一种安全区域确定装置，应用于头戴显示设备，包括：提示模块，用于当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息；获取模块，用于获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据；确定模块，用于根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。第三方面，本申请实施例还提供一种头戴显示设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行本申请实施例第一方面所述方法。第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的头戴显示设备执行时，使得所述头戴显示设备执行本申请实施例第一方面所述方法。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：在头戴显示设备的透视模式开启之后，通过在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息，指导用户头部运动，获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据，根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。这样，对用户而言，其只需动动头部，不需要太多交互操作和干预，即可简单快速完成自定义安全区域的设置，提高了安全区域的设定效率和用户满意度，保证了安全区域与用户实际使用环境适配，增强了头戴显示设备的市场竞争力。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例的安全区域确定方法的流程图；图2为本申请实施例的安全区域确定装置的框图；图3为本申请实施例中一种头戴显示设备的使用状态参考图；图4为本申请实施例中一种头戴显示设备的结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。通过确定安全区域并向用户提醒安全区域的范围可以较好避开用户使用VR头戴式一体机时的安全隐患。但是目前VR头戴式一体机厂商初始设定的安全区域面积是一定的，特别是在家里等空间场景下，有可能该安全区域的面积偏大，安全区域仍可能包含一部分障碍物体，或者该安全区域的面积偏小，总之，存在安全区域与用户的实际使用环境不适配的技术问题。为了解决这一技术问题，有一种方案是需要用户按照VR头戴式一体机厂商给出的提示步骤，一步步手动完成自定义安全区域的设置，而这一操作步骤繁琐，普通用户比如家里的老人，小孩等难以快速自主完成，用户体验不佳。对此，本申请实施例提供了安全区域确定技术方案，简化自定义安全区域的设置流程，不占用用户双手，不需要用户较多的交互和干预，提高了自定义安全区域的设定效率。图1为本申请实施例的安全区域确定方法的流程图，参见图1，本申请实施例的安全区域确定方法，应用于头戴显示设备，包括下列步骤：步骤S110，当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息。这里的提示信息是用于提示用户如何进行头部运动的信息，比如，低头，头部向左转动等等信息。步骤S120，获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据。本申请实施例的双目相机包括与用户左眼对应的左相机以及与用户右眼对应的右相机。左相机采集的图像为左目图像，右相机采集的图像为右目图像。步骤S130，根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。本申请实施例的虚拟安全区域的形式可以是立体的、包括地面和高度信息的虚拟安全围栏，从而与头戴显示设备中的三维虚拟场景适配，保证头戴显示设备的沉浸感。由图1所示可知，本申请实施例的安全区域确定方法，通过向用户输出用来提示用户进行头部运动的提示信息，指导用户按照提示信息动动头部，再利用双目相机采集用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，并获取与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据，基于保存的各图像帧以及头部运动数据，计算确定指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。如此，对用户而言，其只需根据提示信息动动头部，不占用用户的双手，不需要太多交互操作和干预，即可简单快速完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全区域确定方法，应用于头戴显示设备，其特征在于，包括：/n当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息；/n获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据；/n根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全区域确定方法，应用于头戴显示设备，其特征在于，包括：
当头戴显示设备的透视模式开启时，在头戴显示设备的屏幕上呈现提示用户进行头部运动的提示信息；
获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧，以及与各图像帧对应的头部运动数据，保存各图像帧以及头部运动数据；
根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取头戴显示设备的双目相机在用户头部运动时对现实环境扫描得到的图像帧包括：
获取头戴显示设备的双目相机在用户头部按照预设方向顺序运动时对现实环境扫描得到的图像帧；所述预设方向包括前、后、左、右、下。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据保存的各图像帧以及头部运动数据，确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域包括：
根据当前帧左目图像、当前帧右目图像以及与当前帧对应的头部运动数据，计算得到三维点云；
基于平面拟合算法对所有三维点云进行地平面拟合，拟合出地平面；
根据预设条件，筛选地平面，将筛选出的地平面合并；
根据合并后的地平面的高度值，对合并后的地平面进行聚类，根据聚类结果确定出指示现实环境中安全区域的虚拟安全区域。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧左目图像、当前帧右目图像以及与当前帧对应的头部运动数据，计算得到三维点云包括：
对左相机采集的当前帧左目图像进行特征点检测，确定当前帧左目图像上的特征点；
根据双目立体成像原理、图像匹配算法以及左相机的相机参数，计算当前帧右目图像上与所述特征点对应的特征点的位置坐标；
基于当前帧左目图像与右目图像上特征点的位置坐标，右相机的空间位置，得到各特征点在同一相机坐标系下的三维空间坐标；
根据各特征点在同一相机坐标系下的三维空间坐标，以及与当前帧对应的头部运动数据，计算各特征点在世界坐标系下对应的三维坐标，得到三维点云。


5.如权利要求3所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，
申请(专利权)人：青岛小鸟看看科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37