CN203896436U - 一种虚拟现实投影机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种虚拟现实投影机，本实用新型包括动作捕捉器、控制系统、电动机、立体投影机组成，另外辅助以环形屏幕和偏振光立体眼镜实现虚拟现实功能。动作捕捉器由动作捕捉摄像头和图像识别处理系统组成，摄像头感知人体头部的方向，将位置信号输入控制系统，经过运算输出控制信号让电动机随动转动到相应位置，使得立体投影机与人体头部保持一样的转动角度位置，这样人观察到的始终是立体投影机投影到环形屏幕上的图像。使用者只需要佩戴偏振光立体眼镜，就可以感受到身临其境的虚拟现实空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种虚拟现实投影机，属于电技术领域。
背景技术
现在各种虚拟现实系统已经进入科研、军事、娱乐、商业等领域，往往造价高昂，或者需要人们带着厚重的头戴显示器头盔，不利于大规模的技术推厂。
实用新型内容
本实用新型专利的目的是提供一种虚拟现实投影机，可以让使用者摆脱厚重的头戴显示器，并且结构简单、造价较为低廉。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型包括动作捕捉器、控制系统、电动机、立体投影机组成，另外辅助以环形屏幕和偏振光立体眼镜实现虚拟现实功能。动作捕捉器由动作捕捉摄像头和图像识别处理系统组成，摄像头感知人体头部的方向，将位置信号输入控制系统，经过运算输出控制信号让电动机随动转动到相应位置，使得立体投影机与人体头部保持一样的转动角度位置，这样人观察到的始终是立体投影机投影到环形屏幕上的图像。使用者只需要佩戴偏振光立体眼镜，就可以感受到身临其境的虚拟现实空间。
采用本发明带来的有益效果是，使用者只需带普通的偏振光立体眼镜就可以感受虚拟现实的场景，增加了融入感，并且整套系统造价更低适合技术推广。
附图说明
以下结合附图做进一步说明：
图1是本实用新型的立体图；
图2是本实用新型的工作原理框图；
图3是本实用新型的偏振光眼镜示意图；
图4是本实用新型实施例示意图；
图中各部件名称对应的标号如下；
底座1；电动机2；角度传感器3；信号线4；转轴5；连接部6；立体投影机7；偏振光镜片8；动作捕捉摄像头9；偏振光眼镜10；彩色球11；头部12；环形荧幕13；投影图像14
具体实施方式
在图1中，本实用新型的主体最上部是一个底座1，用于将本实用新型固定到天花板上。底座1内有电路板，底座1下面固定了一个电动机2。电动机2的转轴5上设置了一个角度传感器3，用于感知转轴5的角度方位，进行位置的反馈跟踪。转轴5下面固定了一个连接部6，连接部6用于固定立体投影机7，立体投影机7实际上是两台投影机并联而成，同向不同轴的并列在连接部6的两端，每个投影机的镜头前都有一个偏振光镜片8，一个偏振光镜片光栅栅水平，一个偏振光镜片光栅竖直，这样两个投影机同时输出不同偏振光处理的两个角度拍摄的立体图像，与立体电影放映机原理一样，通过相应偏振光立体眼镜的还原，让两只眼睛看到不同的图像，经过大脑合成为立体图像，这也是电影院立体放映机的基本原理，故此只做简要概述。底座1到连接部6之间有信号线4，用于将视频信号和电源供应到可以旋转的连接部6，经过连接部6传输到立体投影机7。连接部6的底部还有一个动作捕捉摄像头9，用于获取使用者的头部的位置信息。
图2是本实用新型的工作原理框图，动作捕捉摄像头9捕捉到的使用者的头部位置图像经过图像识别处理系统的处理，将使用者头部的角度位置变为角度数字量，动作捕捉摄像头9和图像识别处理系统组成动作捕捉器，动作捕捉器是广泛用于动画制作上的成熟产品，由于相应的软硬件也都很完善，具体原理不做赘述。输入到AT89S52单片机处理，输出的控制信号经过TLP521光耦合器的隔离，耦合后的控制信号输出到LMD18200电机驱动电路上，驱动电动机2动作，同时电动机2的转轴5上的角度传感器3对电动机2的角度位置信息进行采集并输出模拟量的信号，经过10位A/D的TLC1549转换成数字量信号反馈给AT89S52单片机，形成闭环控制系统，实现电动机2的角度位置对动作捕捉到的人体头部角度位置的随动。由于动作捕捉摄像头9采集动作视频信息经由图像识别处理系统进行处理，输出一个角度位置信号。图3是一种偏振光眼镜10，眼镜本身与现有电影院里用于观看立体电影的偏振光眼镜是一样的，为了更好的对使用者的头部12的方向位置进行动作捕捉，可以在偏振光眼镜10的两侧附加两个彩色球11，动作捕捉摄像头9可以更容易识别目标，把两个彩色球11和背景区分，让图像识别准确性提高。
图4是本实用新型应用实施例，本实用新型安装在房间的天花板上，使用者站在本实用新型的正下方，使用者头戴偏振光眼镜10，本实用新型的动作捕捉摄像头9可以捕捉眼镜上的两个彩色球11的动态图像交由图像识别电路进行分析并以数字量信号的形式输出给单片机，单片机控制电动机2与使用者头部12同向随动转动。保证本实用新型的立体投影机7投射到环形荧幕13上的投影图像14始终保持在人眼的前方。如果本实用新型接驳仿真计算机或者游戏机做图像输出，根据头部12转动角度，投影图像14可以做出相应视角的变化，好像看到立体的全景的图像一样，从而达到虚拟现实的目的。环形屏幕13可以是 环形的房间，可以是环形的白色幕布，也可以是圆弧形的屏风拼接成的环形投影环境。
Claims (2)
1.一种虚拟现实投影机，由动作捕捉器、控制系统、电动机、立体投影机组成，其特征是：电动机安装在底座下面，电动机的转轴上设置有角度传感器，电动机的转轴下有一个连接部，连接部的两侧各有一个投影机，每个投影机的镜头前都有一个偏振光镜片，两个投影机并联构成立体投影机，连接部的下面有一个动作捕捉摄像头。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实投影机，其特征是：电动机由控制系统控制，控制系统是由单片机、光耦合器、电动机驱动器、角度传感器组成的闭环控制系统，使电动机产生由输入信号控制的随动运动。
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| CN113168300A (zh) * | 2018-12-07 | 2021-07-23 | 深圳市柔宇科技股份有限公司 | 控制方法和显示设备 |
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