一种娱乐头盔及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种娱乐头盔及其实现方法，所述娱乐头盔包括：盔帽；显示装置，设于盔帽的前端，与盔帽连接形成佩戴区；瞳孔检测装置，对称设于显示装置的上部，瞳孔检测装置位于佩戴区内、并朝向盔帽内部；红外检测装置，对称设于盔帽的前端的两侧，红外检测装置位于显示装置的上部、且红外检测装置的一端外伸出盔帽。本发明专利技术实施例中的娱乐头盔通过显示装置、瞳孔检测装置和红外检测装置可实时快速且高精度的标定虚拟影像、显示装置、人眼三者之间的空间位置，进而将虚拟影像显示在显示装置上的正确位置，从而实现虚拟影像实时、精确地合成在现实世界之中，能够给用户带来强烈的沉浸感。能够给用户带来强烈的沉浸感。能够给用户带来强烈的沉浸感。

【技术实现步骤摘要】
一种娱乐头盔及其实现方法


[0001]本专利技术涉及智能穿戴
，特别涉及一种娱乐头盔及其实现方法。

技术介绍

[0002]沉浸式文化娱乐系统，是指借助立体影像系统、多声道音响系统、多自由度机械运动和自动控制系统、软件系统、置景系统、灯光系统、特技系统等子系统，并结合丰富的文化故事内容，为用户提供立体化、多维度、全方位身心感官体验的综合性文化娱乐集成系统。例如，应用于4D影院、科技馆或展览馆等文化和娱乐场景中。
[0003]增强现实(AR)系统，是指通过实时跟踪和注册、智能传感与人机交互等技术手段，将计算机生成的图形图像、声音和其他感官信息实时添加到真实环境中的系统，而AR头盔是增强现实系统的主要组成部分。由于AR头盔具有将计算机生成的虚拟场景、物体或系统提示信息精确地叠加到真实场景中，从而实现对现实“增强”的技术特点，因此，AR头盔应用在沉浸式文化娱乐系统中，将可以极大提高娱乐系统的互动性和真实感。
[0004]现有技术中应用的小型增强现实系统，其中的AR头盔存在头盔标定精度低，导致用户体验较差，不能直接用于沉浸式文化娱乐系统中。
[0005]因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种娱乐头盔及其实现方法，旨在解决现有技术中的AR头盔标定精度低的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0008]本专利技术实施例提供了一种娱乐头盔，应用于沉浸式娱乐系统，所述沉浸式娱乐系统包括显示银幕和数据处理装置，所述显示银幕的四周设有红外标识装置；所述数据处理装置与所述娱乐头盔相连接，所述娱乐头盔包括盔帽，其中，还包括：
[0009]显示装置，设于所述盔帽的前端，与所述盔帽连接形成佩戴区；
[0010]瞳孔检测装置，对称设于所述显示装置的上部，所述瞳孔检测装置位于所述佩戴区内、并朝向所述盔帽内部；
[0011]红外检测装置，对称设于所述盔帽的前端的两侧，所述红外检测装置位于所述显示装置的上部、且所述红外检测装置的一端外伸出所述盔帽。
[0012]进一步地，所述娱乐头盔中，所述瞳孔检测装置包括：微型点阵投影机、微型红外检测相机和第一图像处理芯片；所述微型点阵投影机和微型红外检测相机一体设置、且所述微型点阵投影机和微型红外检测相机均对称分布于所述佩戴区内，所述第一图像处理芯片设于所述盔帽内、并与所述微型红外检测相机相连接；所述微型点阵投影机的一端和微型红外检测相机的一端与所述盔帽的上部连接、所述微型点阵投影机的另一端和微型红外检测相机的另一端倾斜向下设置。
[0013]进一步地，所述娱乐头盔中，所述红外检测装置包括红外检测摄像机和第二图像
处理芯片；所述红外检测摄像机对称设于所述盔帽的前端的两侧，所述第二图像处理芯片设于所述盔帽内、并与所述红外检测摄像机相连接。
[0014]进一步地，所述娱乐头盔中，所述瞳孔检测装置处于同一水平线上、且水平间距与瞳孔间距一致，所述红外检测装置处于同一水平线上、且水平间距与瞳孔间距一致。
[0015]进一步地，所述娱乐头盔中，所述显示装置包括显示屏，所述显示屏为光学透视式显示屏、且所述显示屏呈曲面状。
[0016]进一步地，所述娱乐头盔中，所述微型红外检测相机为Astra P相机模组，所述第一图像处理芯片的型号为MX6300。
[0017]本专利技术实施例提供了一种娱乐头盔及其实现方法的实现方法，其中，包括步骤：
[0018]瞳孔检测装置向瞳孔投射红外散斑结构光，通过检测所述红外光中的红外散斑的偏移量重建瞳孔表面的3D模型，以得到瞳孔相对于所述瞳孔检测装置的空间坐标；
[0019]红外检测装置采集红外标识装置发射的红外光点形成第一图像，并根据所述第一图像标定所述娱乐头盔相对于所述显示银幕的空间坐标；
[0020]数据处理装置根据所述瞳孔相对于所述瞳孔检测装置的空间坐标和所述娱乐头盔相对于所述显示银幕的空间坐标实时计算出虚拟影像相对于瞳孔的空间坐标，并将虚拟影像在显示装置上的正确位置进行显示。
[0021]进一步地，所述娱乐头盔的实现方法中，所述瞳孔检测装置向瞳孔投射红外散斑结构光，通过检测所述红外光中的红外散斑的偏移重建瞳孔表面的3D模型，以得到瞳孔相对于所述瞳孔检测装置的空间坐标具体包括：
[0022]微型点阵投影机向瞳孔投射红外散斑结构光；
[0023]微型红外检测相机接收瞳孔反射回的红外光；
[0024]第一图像处理芯片通过检测所述红外光中的红外散斑的偏移量重建瞳孔表面的3D模型，以得到瞳孔相对于所述微型红外检测相机的空间坐标。
[0025]进一步地，所述娱乐头盔的实现方法中，所述红外检测装置采集红外标识装置发射的红外光点形成第一图像，并根据所述第一图像标定所述娱乐头盔相对于所述显示银幕的空间坐标具体包括：
[0026]红外检测摄像机采集红外标识装置发射的红外光点，并形成第一图像；
[0027]第二图像处理芯片根据所述第一图像标定所述娱乐头盔相对于所述显示银幕的空间坐标。
[0028]进一步地，所述娱乐头盔的实现方法中，所述并将虚拟影像在显示装置上的正确位置进行显示具体包括：
[0029]所述数据处理装置根据所述显示装置、瞳孔检测装置和红外检测装置的安装位置计算出瞳孔相对于显示银幕和显示装置的坐标，并将虚拟影像显示在所述显示装置上。
[0030]本专利技术所采用的技术方案具有以下有益效果：
[0031]本专利技术所提供的娱乐头盔包括：盔帽；显示装置，设于所述盔帽的前端，与所述盔帽连接形成佩戴区；瞳孔检测装置，对称设于所述显示装置的上部，所述瞳孔检测装置位于所述佩戴区内、并朝向所述盔帽内部；红外检测装置，对称设于所述盔帽的前端的两侧，所述红外检测装置位于所述显示装置的上部、且所述红外检测装置的一端外伸出所述盔帽。本专利技术实施例中的娱乐头盔通过显示装置、瞳孔检测装置和红外检测装置可实时快速且高
精度的标定虚拟影像、显示装置、人眼三者之间的空间位置，进而将虚拟影像显示在显示装置上的正确位置，从而实现虚拟影像实时、精确地合成在现实世界之中，能够给用户带来强烈的沉浸感。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供的一种娱乐头盔与数据处理装置的连接结构示意图；
[0033]图2为显示银幕的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术提供的一种娱乐头盔的佩戴结构示意图一；
[0035]图4为本专利技术提供的一种娱乐头盔的佩戴结构示意图二；
[0036]图5为本专利技术提供的一种娱乐头盔的实现方法的较佳实施例流程图。
[0037]图中：10、显示银幕；20、数据处理装置；30、娱乐头盔；310、盔帽；320、显示装置；330、瞳孔检测装置；340、红外检测装置；331、微型点阵投影机；332、微型红外检测相机；341、红外检测摄像机。
具体实施方式
[0038]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种娱乐头盔，应用于沉浸式娱乐系统，所述沉浸式娱乐系统包括显示银幕和数据处理装置，所述显示银幕的四周设有红外标识装置；所述数据处理装置与所述娱乐头盔相连接，所述娱乐头盔包括盔帽，其特征在于，还包括：显示装置，设于所述盔帽的前端，与所述盔帽连接形成佩戴区；瞳孔检测装置，对称设于所述显示装置的上部，所述瞳孔检测装置位于所述佩戴区内、并朝向所述盔帽内部；红外检测装置，对称设于所述盔帽的前端的两侧，所述红外检测装置位于所述显示装置的上部、且所述红外检测装置的一端外伸出所述盔帽。2.根据权利要求1所述的娱乐头盔，其特征在于，所述瞳孔检测装置包括：微型点阵投影机、微型红外检测相机和第一图像处理芯片；所述微型点阵投影机和微型红外检测相机一体设置、且所述微型点阵投影机和微型红外检测相机均对称分布于所述佩戴区内，所述第一图像处理芯片设于所述盔帽内、并与所述微型红外检测相机相连接；所述微型点阵投影机的一端和微型红外检测相机的一端与所述盔帽的上部连接、所述微型点阵投影机的另一端和微型红外检测相机的另一端倾斜向下设置。3.根据权利要求2所述的娱乐头盔，其特征在于，所述红外检测装置包括红外检测摄像机和第二图像处理芯片；所述红外检测摄像机对称设于所述盔帽的前端的两侧，所述第二图像处理芯片设于所述盔帽内、并与所述红外检测摄像机相连接。4.根据权利要求1所述的娱乐头盔，其特征在于，所述瞳孔检测装置处于同一水平线上、且水平间距与瞳孔间距一致，所述红外检测装置处于同一水平线上、且水平间距与瞳孔间距一致。5.根据权利要求1所述的娱乐头盔，其特征在于，所述显示装置包括显示屏，所述显示屏为光学透视式显示屏、且所述显示屏呈曲面状。6.根据权利要求2所述的娱乐头盔，其特征在于，所述微型红外检测相机为Astra P相机模组，所述第一图像处理芯片的型号为MX6300。7.一种如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海军，韦进，戴奇，李坚，文红光，
申请(专利权)人：深圳卡乐星球数字娱乐有限公司，
类型：发明
国别省市：