CN107942518B - 增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质,属于增强现实领域。所述增强现实装置包括:偏振镜体、偏振相机和控制组件,控制组件与偏振相机和偏振镜体分别连接;偏振相机被配置为拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;控制组件被配置为基于至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,目标偏振图像的对比度至少大于至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;控制组件还被配置为控制偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同。本发明能够提高用户通过增强现实装置的镜体观看真实环境中的物体的清晰度。

Description

增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及增强现实领域,特别涉及一种增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质。
背景技术
当前,增强现实(Augmented Reality,AR)技术在人们的日常生活中已经越来越常见了,所谓增强现实技术指的是将虚拟图像投射到真实环境中,以使真实环境中的物体和虚拟图像能够叠加到同一画面而被用户观看的技术。实际应用中,增强现实技术通常需要利用增强现实装置,如增强现实眼镜等实现。
相关技术中,增强现实装置可以包括镜体和投射组件,其中,投射组件可以将虚拟图像投射到真实环境中,用户可以通过镜体观看真实环境中的物体和投射至真实环境中的虚拟图像。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
在物体周围环境的光强较强时,用户可能难以通过镜体看清真实环境中的物体,例如,在真实环境中出现沙尘或雾霾时,由于沙尘或雾霾颗粒对光的散射作用会导致物体周围环境的光强较强,这种情况下用户将难以看清真实环境中的物体,而用户难以通过镜体看清真实环境中的物体会影响增强现实技术的实现。
发明内容
本发明实施例提供了一种增强现实装置、控制方法和计算机可读存储介质,本发明实施例提供的技术方案能够提高用户通过增强现实装置的镜体观看真实环境中的物体的清晰度,从而保证增强现实技术的实现。本发明实施例提供的技术方案如下:
第一方面,提供了一种增强现实装置,所述增强现实装置包括偏振镜体、偏振相机和控制组件,所述控制组件与所述偏振相机和所述偏振镜体分别连接;
所述偏振相机被配置为拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;
所述控制组件被配置为基于所述至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,所述目标偏振图像的对比度至少大于所述至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;
所述控制组件还被配置为控制所述偏振镜体的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
可选的,所述装置还包括投射组件,所述投射组件与所述控制组件相连;
所述控制组件还被配置为控制所述投射组件投射偏振虚拟图像,所述偏振虚拟图像的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
可选的,所述偏振相机包括拍摄组件、第一偏振光学膜和第一电压加载组件,所述第一偏振光学膜设置于所述拍摄组件的镜头上,所述第一偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;
所述第一电压加载组件被配置为向所述第一偏振光学膜施加不同的电压值;
所述拍摄组件被配置为在所述第一偏振光学膜被施加不同电压值时拍摄所述目标物体,以得到所述至少两幅偏振图像。
可选的,所述控制组件被配置为将所述至少两幅偏振图像中对比度最高的一幅候选偏振图像确定为所述目标偏振图像。
可选的,所述偏振镜体包括光学透镜、设置于所述光学透镜上的第二偏振光学膜和第二电压加载组件,所述第二偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;
所述第二电压加载组件被配置为向所述第二偏振光学膜施加目标电压,以使所述第二偏振光学膜的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
可选的,所述装置还包括镜架;
所述偏振镜体和所述偏振相机均设置于所述镜架上。
可选的,所述装置包括两个对称设置于所述镜架上的所述偏振镜体。
第二方面,提供了一种增强现实装置控制方法,应用于上述第一方面任一所述的增强现实装置中,所述方法包括:
拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;
基于所述至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,所述目标偏振图像的对比度至少大于所述至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;
控制所述增强现实装置中的偏振镜体的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
可选的,所述方法还包括:
投射偏振虚拟图像,所述偏振虚拟图像的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
第三方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在计算机的处理组件上运行时,使得所述处理组件能够执行上述第二方面任一所述的增强现实装置控制方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过增强现实装置中的偏振相机拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,并利用控制组件从该至少两幅偏振图像中确定对比度较高的目标偏振图像,由于该目标偏振图像的对比度较高,因此,在该目标偏振图像的偏振方向下,目标物体反射的光强较强,而目标物体周围环境反射的光强较弱,因此,控制组件可以控制偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,这样用户通过偏振镜体观看到的目标物体较为清晰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的一种增强现实装置的框图。
图2是本发明实施例提供的一种增强现实装置的框图。
图3是本发明实施例提供的一种增强现实装置的示意图。
图4是本发明实施例提供的一种增强现实装置控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在现有技术中,增强现实装置可以包括镜体和投射组件,其中,投射组件可以将虚拟图像投射到真实环境中,用户可以通过镜体观看真实环境中的物体和投射至真实环境中的虚拟图像。
实际应用中,真实环境中的物体可以对光线进行反射或散射,当经过物体反射或散射的光线通过增强现实装置的镜体进入用户的眼睛时,用户就可以看到该物体,与此同时,物体的周围环境也可以对光线进行反射或散射,当经过周围环境反射或散射的光线通过增强现实装置的镜体进入用户的眼睛时,用户就可以看到该周围环境。通常情况下,当经过周围环境反射或散射后的光线较强,而经过物体反射或散射后的光线较弱时,用户就难以通过增强现实装置的镜体看清真实环境中的物体,例如,当周围环境中存在雾霾或沙尘时,雾霾或沙尘颗粒对光的散射作用会导致周围环境的光强较强,在这种情况下用户就难以通过增强现实装置的镜体看清真实环境中的物体了,而用户难以通过镜体看清真实环境中的物体会影响增强现实技术的实现。
为了提高用户通过镜体所观看的真实环境中的物体的清晰度,本发明实施例提供了一种增强现实装置100,如图1所示,该增强现实装置100包括偏振镜体101、偏振相机102和控制组件103,其中,控制组件103与偏振相机102和偏振镜体101分别连接,控制组件103可以设置于该增强现实装置100的内部,或者,控制组件103可以设置于与该增强现实装置100连接的计算设备中。
在增强现实装置100中,偏振相机102被配置为拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;控制组件103被配置为基于该至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,该目标偏振图像的对比度至少大于至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;控制组件103还被配置为控制偏振镜体101的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同。该其他的一幅偏振图像指的是至少两幅偏振图像除目标偏振图像之外的一幅图像。
经过目标物体或目标物体的周围环境反射或散射后的光线通常为部分偏振光,所谓部分偏振光指的是不同方向上的光振动振幅不等,且在某一方向上振幅最大,而与之垂直的方向上振幅最小的光。因此,在本发明实施例中,为了保证用户能够通过偏振镜体101清晰地观看真实环境中的目标物体,可以控制偏振镜体101的偏振方向为某一偏振方向,在该某一偏振方向下,经过目标物体反射或散射后的光线的振幅较大,而经过周围环境反射或散射后的光线的振幅较小,这样,经过目标物体反射或散射后的光线在经过该偏振镜片后的光线的光强较大,而经过周围环境反射或散射后的光线在经过该偏振镜片后的光线的光强较小,因此,用户就可以通过该偏振镜体101清晰地看到目标物体了。
为了确定该某一偏振方向,增强现实装置100的偏振相机102可以拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,而控制组件103可以从该至少两幅偏振图像中确定目标偏振图像,该目标偏振图像的对比度至少大于该至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度。由于对比度越大图片越清晰,因此,目标偏振图像相较于其他的一幅偏振图像而言清晰度较高,也即是在目标偏振图像的偏振方向下,经过目标物体反射或散射后的光线的光强较大,而经过周围环境反射或散射后的光线的光强较小。故而,控制组件103可以将该目标偏振图像的偏振方向确定为该某一偏振方向,并控制偏振镜体101的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,这样就可以提高用户通过偏振镜体所观看的真实环境中的目标物体的清晰度。
综上所述,本发明实施例提供的增强现实装置,通过偏振相机拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,并利用控制组件103从该至少两幅偏振图像中确定对比度较高的目标偏振图像,由于该目标偏振图像的对比度较高,因此,在该目标偏振图像的偏振方向下,目标物体反射的光强较强,而目标物体周围环境反射的光强较弱,因此,控制组件103可以控制偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,这样用户通过偏振镜体观看到的目标物体较为清晰。
可选的,控制组件103从该至少两幅偏振图像中获取目标偏振图像的技术过程可以为:控制组件103将至少两幅偏振图像中对比度最高的一幅候选偏振图像确定为目标偏振图像。
可选的,上述偏振相机102可以包括偏振片和拍摄组件,经过目标物体反射或散射的光线可以通过该偏振片进入拍摄组件的镜头中,从而使得偏振相机102能够拍摄目标物体的偏振图像。
在本发明的一个实施例中,偏振相机102包括的偏振片可以为第一偏振光学膜,该第一偏振光学膜可以设置于拍摄组件的镜头上,该第一偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜,在偏振片为第一偏振光学膜的情况下,偏振相机102还可以包括为该第一偏振光学膜施加电压的第一电压加载组件。该第一电压加载组件可以为第一偏振光学膜施加不同的电压值,从而使得第一偏振光学膜获得不同的偏振方向,拍摄组件可以在第一偏振光学膜被施加不同电压值时拍摄目标物体,也即是,拍摄组件可以在第一偏振光学膜的不同偏振方向下拍摄目标物体,以得到上文所述的至少两幅偏振图像。
可选的,上述偏振镜体101可以包括偏振片和光学透镜,经过目标物体或周围环境反射或散射的光线可以通过该偏振片和光学透镜进入用户的眼睛,从而使用户可以通过偏振镜体101观看到该目标物体和周围环境。
在本发明的一个实施例中,偏振镜体101包括的偏振片可以为第二偏振光学膜,该第二偏振光学膜可以设置于光学透镜上,与上述第一偏振光学膜同理地,该第二偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜,在偏振片为第二偏振光学膜的情况下,偏振镜体101还可以包括为该第二偏振光学膜施加电压的第二电压加载组件。该第二电压加载组件可以为第二偏振光学膜施加目标电压,从而使第二偏振光学膜的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同。
进一步地,如图2所示,该增强现实装置100还可以包括投射组件104,该投射组件104与控制组件103相连,该投射组件104可以在控制组件103的控制下投射偏振虚拟图像,其中,该偏振虚拟图像的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,也即是,该偏振虚拟图像的偏振方向与偏振镜体101的偏振方向相同,这样,用户就可以通过偏振镜体101清晰地观看到该偏振虚拟图像了。
进一步地,如图3所示,该增强现实装置100还可以包括镜架J,偏振镜体101和偏振相机102均可以设置于该镜架J上。其中,在一种可能的实现方式中,偏振相机102可以设置于该镜架J的上方、下方或侧面,在另一种可能的实现方式中,该偏振相机102可以嵌入式地设置于该镜架J中,或者,该偏振相机102可以嵌入式地设置于该偏振镜体101中,需要指出的是,图3仅示出了偏振相机102设置于该镜架J上方的实现方式。增强现实装置100可以包括两个偏振镜体101,该两个偏振镜体101可以对称设置于该镜架上。
此外,投射组件104也可以设置于该镜架J上,与偏振相机102的设置方式同理地,在一种可能的实现方式中,该投射组件104可以设置于该镜架J的上方、下方或侧面,在另一种可能的实现方式中,该投射组件104可以嵌入式地设置于该镜架J中,或者,该投射组件104可以嵌入式地设置于该偏振镜体101中,需要指出的是,图3仅示出了投射组件104设置于该镜架J上方的实现方式。
综上所述,本发明实施例提供的增强现实装置,通过偏振相机拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,并利用控制组件103从该至少两幅偏振图像中确定对比度较高的目标偏振图像,由于该目标偏振图像的对比度较高,因此,在该目标偏振图像的偏振方向下,目标物体反射的光强较强,而目标物体周围环境反射的光强较弱,因此,控制组件103可以控制偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,这样用户通过偏振镜体观看到的目标物体较为清晰。
本发明实施例还提供了一种增强现实装置控制方法,该方法应用于图1至3任一所示的增强现实装置100中,图4为该方法的流程图,如图4所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤401、增强现实装置拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像。
步骤402、增强现实装置基于该至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,该目标偏振图像的对比度至少大于该至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度。该其他的一幅偏振图像指的是至少两幅偏振图像除目标偏振图像之外的一幅图像。
步骤403、增强现实装置控制增强现实装置中的偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同。
综上所述,本发明实施例提供的增强现实装置控制方法,通过偏振相机拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,并利用控制组件从该至少两幅偏振图像中确定对比度较高的目标偏振图像,由于该目标偏振图像的对比度较高,因此,在该目标偏振图像的偏振方向下,目标物体反射的光强较强,而目标物体周围环境反射的光强较弱,因此,控制组件可以控制偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,这样用户通过偏振镜体观看到的目标物体较为清晰。
可选的,增强现实装置还可以投射偏振虚拟图像,其中,该偏振虚拟图像的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同。
可选的,增强现实装置包括偏振相机,该偏振相机包括拍摄组件、第一偏振光学膜和第一电压加载组件,其中,该第一偏振光学膜设置于该拍摄组件的镜头上,该第一偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;该增强现实装置拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像,包括:
增强现实装置控制第一电压加载组件向该第一偏振光学膜施加不同的电压值;
增强现实装置控制该拍摄组件在该第一偏振光学膜被施加不同电压值时拍摄该目标物体,以得到该至少两幅偏振图像。
可选的,增强现实装置基于该至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,包括:
增强现实装置将该至少两幅偏振图像中对比度最高的一幅候选偏振图像确定为该目标偏振图像。
可选的,该偏振镜体包括光学透镜、设置于该光学透镜上的第二偏振光学膜和第二电压加载组件,该第二偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;该、增强现实装置控制增强现实装置中的偏振镜体的偏振方向与目标偏振图像的偏振方向相同,包括:
增强现实装置控制该第二电压加载组件向该第二偏振光学膜施加目标电压,以使该第二偏振光学膜的偏振方向与该目标偏振图像的偏振方向相同。
需要说明的是,上述实施例提供的增强现实装置的实施例与增强现实装置控制方法的实施例属于同一构思,其具体实现过程详见增强现实装置的实施例,这里不再赘述。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当该计算机可读存储介质中的计算机程序由处理器执行时,能够执行一种增强现实显示装置控制方法,例如,该方法可以为:采集车辆中驾驶员的眼部图像;根据眼部图像判断驾驶员是否正在观看车辆后视镜的显示屏的边缘区域,该边缘区域为显示屏远离车辆的区域;当驾驶员正在观看显示屏的边缘区域时,拍摄后视镜盲区的图像,并显示后视镜盲区的图像。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增强现实装置,其特征在于,所述增强现实装置包括偏振镜体、偏振相机和控制组件,所述控制组件与所述偏振相机和所述偏振镜体分别连接;
所述偏振相机被配置为拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;
所述控制组件被配置为基于所述至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,所述目标偏振图像的对比度至少大于所述至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;
所述控制组件还被配置为控制所述偏振镜体的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括投射组件,所述投射组件与所述控制组件相连;
所述控制组件还被配置为控制所述投射组件投射偏振虚拟图像,所述偏振虚拟图像的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述偏振相机包括拍摄组件、第一偏振光学膜和第一电压加载组件,所述第一偏振光学膜设置于所述拍摄组件的镜头上,所述第一偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;
所述第一电压加载组件被配置为向所述第一偏振光学膜施加不同的电压值;
所述拍摄组件被配置为在所述第一偏振光学膜被施加不同电压值时拍摄所述目标物体,以得到所述至少两幅偏振图像。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制组件被配置为将所述至少两幅偏振图像中对比度最高的一幅候选偏振图像确定为所述目标偏振图像。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述偏振镜体包括光学透镜、设置于所述光学透镜上的第二偏振光学膜和第二电压加载组件,所述第二偏振光学膜为能够根据施加电压的不同而改变偏振方向的光学膜;
所述第二电压加载组件被配置为向所述第二偏振光学膜施加目标电压,以使所述第二偏振光学膜的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括镜架;
所述偏振镜体和所述偏振相机均设置于所述镜架上。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置包括两个对称设置于所述镜架上的所述偏振镜体。
8.一种增强现实装置控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至7任一所述的增强现实装置中,所述方法包括:
拍摄真实环境中的目标物体在不同偏振方向下的至少两幅偏振图像;
基于所述至少两幅偏振图像的对比度,确定目标偏振图像,所述目标偏振图像的对比度至少大于所述至少两幅偏振图像中其他的一幅偏振图像的对比度;
控制所述增强现实装置中的偏振镜体的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
投射偏振虚拟图像,所述偏振虚拟图像的偏振方向与所述目标偏振图像的偏振方向相同。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在计算机的处理组件上运行时,使得所述处理组件能够执行权利要求8或9所述的增强现实装置控制方法。
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