CN110455253A - 一种虚拟现实及增强现实环境下基于双眼视差的直接读数概略测距系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟现实及增强现实环境下基于双眼视差的直接读数概略测距系统及方法，所述系统包括控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块，所述控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块依次连接。所述控制模块用于开关控制，进行以下动作：开启或关闭测距功能，改变测距标尺单位或比例，控制测距图形显隐，使测距图形靠近或远离观测者；所述处理模块用于处理控制模块传送的各种操作并执行；所述解算模块用于计算需要执行的数据，计算对照法测距模式下，图形与观测者距离；所述显示屏模块将所有需要显示的要素显示出来。本发明实现方法简单快捷，低被感知特性，不发射激光和声波，只使用光学方式测距，不需要附加更多设备，可移动性极佳。
Description
技术领域
本发明涉及测距技术领域，特别涉及一种虚拟现实及增强现实环境下基于双眼视差的直接读数概略测距系统及方法。
背景技术
空间测距一直是较为常见的需求，但一般都涉及比较多的设备、比较大的重量，不适合随身携带使用。
目前常用测距方法有跳眼法，跳眼法具体为竖起大拇指伸直手臂，轮流睁开一只眼睛确定拇指投影位置，估算两次拇指投影之间的距离L，将距离L乘以10就是目标距离。此方法多用于现实中的军事领域，但当前虚拟现实中不能实时显示手指，所以难以实现。
激光测距极为精确，但易被激光告警器感知，进而暴露目标。
声波、超声波测距较为准确，但发出声波、超声波需要的发射和接收设备较为复杂，且不适合随身携带。
以上现实中的物理测距方式在虚拟现实中无法使用。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种虚拟现实及增强现实环境下基于双眼视差的直接读数概略测距系统及方法，可以提供相对可靠的概略测距，而且无论虚拟空间还是现实中都可以实现测距，不会发出激光和声波，避免了暴露。
本发明的测距系统及方法的原理为：
人在观察与自身不同距离的物体时，人双眼注视的目标最清晰，其他距离的物体会发生不同程度的模糊。以上现象由人类眼睛左右分布引起的视差导致。双眼立体成像也是基于此原理，它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点。
所以只要显示代表距离的刻度和数字，或者图形，我们就可以在注视目标的同时，通过人眼的视差进行概略测距：视野中哪个数字或图标在注视目标时最为清晰，那么它标记的数字就代表实际距离。
根据以上原理，本发明的一种基于双眼视差的直接读数概略测距系统所采用的技术方案为：一种基于双眼视差的直接读数概略测距系统，所述系统包括控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块，所述控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块依次连接；
所述控制模块用于开关控制，进行以下动作：开启或关闭测距功能，改变测距标尺单位或比例，控制测距图形显隐，使测距图形靠近或远离观测者；
所述处理模块用于处理控制模块传送的各种操作并执行；
所述解算模块用于计算需要执行的数据，计算对照法测距模式下，图形与观测者距离；
所述显示屏模块将所有需要显示的要素显示出来。
本发明的一种基于双眼视差的直接读数概略测距方法，用于上述基于双眼视差的直接读数概略测距系统，包括以下步骤：
S1、打开测距系统，进行初始化，显示屏模块显示标尺图像，处理模块处理控制模块传送的操作并执行；
S2、若不进入对照测距，则执行S3，若进入对照测距，则执行S7；
S3、若通过控制模块改变标尺单位，则执行S4，若不改变标尺单位，则执行S5；
S4、计算并显示新标尺：解算模块计算新标尺，显示屏模块显示新标尺，执行S2；
S5、若离开直接测距，则执行S6，若不离开直接测距，执行S3；
S6、若关闭测距功能，则控制模块关闭测距系统，若不关闭测距功能，则回到S1的显示标尺图像；
S7、进入对照测试，显示屏模块显示对照图形；
S8、若对照图形不移动，解算模块计算对照法测距模式下的图形与观测者距离，显示屏模块显示距离，执行S9；
若对照图形移动，则计算并在新位置显示图形，执行S8；
S9、若离开对照测距，执行S10，若不离开对照测距，则执行S8；
S10、若进入直接测距，则执行S6，若不进入直接测距，则回到S1的显示标尺图像。
可优选的，执行直接测距时，所述测距系统直接显示所有的距离标尺，双眼注视目标，直接观测，直接读取读数。
可优选的，执行对照法测距时，保持注视目标，所述测距系统显示图形，通过开关让图形向目标接近，如果图形和注视目标同时清晰，则可确定二者基本处于同一距离，此时再对照系统中显示的图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
可优选的，执行对照法测距时，所述测距系统在双眼屏幕上显示一个处于标尺原点的图形；
此时双眼保持注视测距目标，然后给出前进信号，则图形向远端前进，给出后退信号，则图形向近端运动，由此调节距离远近；
待图形运动到不出现明显重影、聚焦较为清晰的位置时，即为与注视目标基本相同的距离，此时可以让测距系统显示此图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
本发明的有益效果为：1、实现方法简单快捷。2、低被感知特性，不发射激光和声波，只使用光学方式测距。3、不需要附加更多设备，可移动性极佳。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，本发明提供了一种基于双眼视差的直接读数概略测距系统，所述系统包括控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块，所述控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块依次连接；
所述控制模块用于开关控制，进行以下动作：开启或关闭测距功能，改变测距标尺单位或比例，控制测距图形显隐，使测距图形靠近或远离观测者；
所述处理模块用于处理控制模块传送的各种操作并执行；
所述解算模块用于计算需要执行的数据，计算对照法测距模式下，图形与观测者距离；
所述显示屏模块将所有需要显示的要素显示出来。
本发明的一种基于双眼视差的直接读数概略测距方法，用于上述基于双眼视差的直接读数概略测距系统，包括以下步骤：
S1、打开测距系统，进行初始化，显示屏模块显示标尺图像，处理模块处理控制模块传送的操作并执行；
S2、若不进入对照测距，则执行S3，若进入对照测距，则执行S7；
S3、若通过控制模块改变标尺单位，则执行S4，若不改变标尺单位，则执行S5；
S4、计算并显示新标尺：解算模块计算新标尺，显示屏模块显示新标尺，执行S2；
S5、若离开直接测距，则执行S6，若不离开直接测距，执行S3；
S6、若关闭测距功能，则控制模块关闭测距系统，若不关闭测距功能，则回到S1的显示标尺图像；
S7、进入对照测试，显示屏模块显示对照图形；
S8、若对照图形不移动，解算模块计算对照法测距模式下的图形与观测者距离，显示屏模块显示距离，执行S9；
若对照图形移动，则计算并在新位置显示图形，执行S8；
S9、若离开对照测距，执行S10，若不离开对照测距，则执行S8；
S10、若进入直接测距，则执行S6，若不进入直接测距，则回到S1的显示标尺图像。
本发明实施例中，执行直接测距时，所述测距系统直接显示所有的距离标尺，双眼注视目标，直接观测，直接读取读数。
本发明实施例中，执行对照法测距时，保持注视目标，所述测距系统显示图形，通过开关让图形向目标接近，如果图形和注视目标同时清晰，则可确定二者基本处于同一距离，此时再对照系统中显示的图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
本发明实施例中，执行对照法测距时，所述测距系统在双眼屏幕上显示一个处于标尺原点的图形；
此时双眼保持注视测距目标，然后给出前进信号，则图形向远端前进，给出后退信号，则图形向近端运动，由此调节距离远近；
待图形运动到不出现明显重影、聚焦较为清晰的位置时，即为与注视目标基本相同的距离，此时可以让测距系统显示此图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于双眼视差的直接读数概略测距系统，其特征在于，所述系统包括控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块，所述控制模块、处理模块、解算模块及显示屏模块依次连接；
所述控制模块用于开关控制，进行以下动作：开启或关闭测距功能，改变测距标尺单位或比例，控制测距图形显隐，使测距图形靠近或远离观测者；
所述处理模块用于处理控制模块传送的各种操作并执行；
所述解算模块用于计算需要执行的数据，计算对照法测距模式下，图形与观测者距离；
所述显示屏模块将所有需要显示的要素显示出来。
2.一种基于双眼视差的直接读数概略测距方法，所述方法用于权利要求1所述的基于双眼视差的直接读数概略测距系统，其特征在于，包括如下步骤：
S1、打开测距系统，进行初始化，显示屏模块显示标尺图像，处理模块处理控制模块传送的操作并执行；
S2、若不进入对照测距，则执行S3，若进入对照测距，则执行S7；
S3、若通过控制模块改变标尺单位，则执行S4，若不改变标尺单位，则执行S5；
S4、计算并显示新标尺：解算模块计算新标尺，显示屏模块显示新标尺，执行S2；
S5、若离开直接测距，则执行S6，若不离开直接测距，执行S3；
S6、若关闭测距功能，则控制模块关闭测距系统，若不关闭测距功能，则回到S1的显示标尺图像；
S7、进入对照测试，显示屏模块显示对照图形；
S8、若对照图形不移动，解算模块计算对照法测距模式下的图形与观测者距离，显示屏模块显示距离，执行S9；
若对照图形移动，则计算并在新位置显示图形，执行S8；
S9、若离开对照测距，执行S10，若不离开对照测距，则执行S8；
S10、若进入直接测距，则执行S6，若不进入直接测距，则回到S1的显示标尺图像。
3.根据权利要求2所述的基于双眼视差的直接读数概略测距方法，其特征在于，执行直接测距时，所述测距系统直接显示所有的距离标尺，双眼注视目标，直接观测，直接读取读数。
4.根据权利要求2所述的基于双眼视差的直接读数概略测距方法，其特征在于，执行对照法测距时，保持注视目标，所述测距系统显示图形，通过开关让图形向目标接近，如果图形和注视目标同时清晰，则可确定二者基本处于同一距离，此时再对照系统中显示的图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
5.根据权利要求4所述的基于双眼视差的直接读数概略测距方法，其特征在于，执行对照法测距时，所述测距系统在双眼屏幕上显示一个处于标尺原点的图形；
此时双眼保持注视测距目标，然后给出前进信号，则图形向远端前进，给出后退信号，则图形向近端运动，由此调节距离远近；
待图形运动到不出现明显重影、聚焦较为清晰的位置时，即为与注视目标基本相同的距离，此时可以让测距系统显示此图形的距离，即可知注视目标的概略距离。
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