CN205038405U - 封闭式头戴增强现实设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种封闭式头戴增强现实设备，包括外壳、固定所述外壳的绑带、显示系统、光学系统、图像采集装置和图像处理模块，所述外壳呈矩形盒子状，所述外壳五面封闭，一面开口，所述光学系统安装在所述开口面上，所述显示系统安装在与所述开口面相对的一面上，所述图像采集装置，用于采集真实世界的现实场景；所述图像处理模块，与所述图像采集装置电连接，用于构建与所述现实场景相匹配的虚拟场景，并将所述虚拟场景和所述现实场景进行融合；所述显示系统，与所述图像处理模块电连接，用于显示所述融合的场景；所述光学系统，与所述显示系统位于同一光轴上，用于放大所述显示的场景。本实用新型成像清晰度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及封闭式头戴增强现实设备。
背景技术
2012年4月，谷歌公司发布了一款增强现实眼镜—谷歌眼镜，简单说，谷歌眼镜相当于在眼镜上配有一部高级智能手机，不同的就是通过一块微缩显示屏，能获得增强现实体验。核心的部件在镜框上角最粗的部分，那里并排设置了一块微缩显示屏，一个720画质的摄像头。谷歌眼镜通过将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。谷歌眼镜不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。但是，谷歌眼镜采用的是半反半透式棱镜，若是在外部强光的照射下，用户观看现实景物时，看到的虚拟图像将是模糊不清的。因此，如何实现增强现实设备在强光照射下的清晰成像，是一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提出一种封闭式头戴增强现实设备，旨在实现增强现实设备在强光照射下的清晰成像。
为实现上述目的，本实用新型提供一种封闭式头戴增强现实设备，包括外壳、固定所述外壳的绑带以及安装在所述外壳内的显示系统和光学系统，所述外壳呈矩形盒子状，所述外壳五面封闭，一面开口，所述光学系统安装在所述开口面上，所述显示系统安装在与所述开口面相对的一面上，所述封闭式头戴增强现实设备还包括图像采集装置和图像处理模块，其中，
所述图像采集装置，用于采集真实世界的现实场景；
所述图像处理模块，与所述图像采集装置电连接，用于构建与所述现实场景相匹配的虚拟场景，并将所述虚拟场景和所述现实场景进行融合；
所述显示系统，与所述图像处理模块电连接，用于显示所述融合的场景；
所述光学系统，与所述显示系统位于同一光轴上，用于放大所述显示的场景。
优选地，所述图像采集装置包括第一摄像头和第二摄像头，所述外壳的所述相对面上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一摄像头贯穿所述第一通孔并与所述外壳的正表面平齐或略低于所述外壳的正表面，第二摄像头贯穿所述第二通孔并与所述外壳的正表面平齐或略低于所述外壳的正表面。
优选地，所述第一摄像头与所述第一通孔间隙配合；所述第二摄像头与所述第二通孔间隙配合。
优选地，所述光学系统包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜均为凸透镜、且并排设置在所述外壳内的所述开口面上。
优选地，所述凸透镜为平凸透镜，朝向所述显示系统的一面为凸面；背离所述显示系统的一面为平面。
优选地，所述封闭式头戴增强现实设备还包括声控模块，
所述声控模块，与所述图像采集装置相连，用于根据声控指令控制所述图像采集装置采集真实世界的现实场景。
本实用新型提出的封闭式头戴增强现实设备，包括外壳、固定所述外壳的绑带以及安装在所述外壳内的显示系统和光学系统，所述外壳呈矩形盒子状，所述外壳五面封闭，一面开口，所述光学系统安装在所述开口面上，所述显示系统安装在所述外壳内与所述开口面相对的一面上，所述封闭式头戴增强现实设备还包括图像采集装置和图像处理模块，其中，所述图像采集装置，用于采集真实世界的现实场景；所述图像处理模块，与所述图像采集装置电连接，用于构建与所述现实场景相匹配的虚拟场景，并将所述虚拟场景和所述现实场景进行融合；所述显示系统，与所述图像处理模块电连接，用于显示所述融合的场景；所述光学系统，与所述显示系统位于同一光轴上，用于放大所述显示的场景。本实用新型采用封闭式结构，完全杜绝外部光线的影响，成像清晰度高。
附图说明
图1为本实用新型封闭式头戴增强现实设备一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型封闭式头戴增强现实设备一实施例的功能框图。
标注说明：
10、外壳；20、绑带；30、显示系统；40、图像采集装置；50、光学系统；60、图像处理模块；70、声控模块；11、开口面；12、相对面；13、第一通孔、；14、第二通孔；41、第一摄像头；42、第二摄像头；51、第一透镜；52、第一透镜。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，本实用新型第一实施例提出一种封闭式头戴增强现实设备，包括外壳10、固定所述外壳10的绑带20以及安装在所述外壳10内的显示系统30和光学系统50，所述外壳10呈矩形盒子状，所述外壳10五面封闭，一面开口，所述光学系统50安装在所述开口面11上，所述显示系统30安装在与所述开口面11相对的一面上，所述封闭式头戴增强现实设备还包括图像采集装置40和图像处理模块60，其中，所述图像采集装置40，用于采集真实世界的现实场景；所述图像处理模块60，与所述图像采集装置40电连接，用于构建与所述现实场景相匹配的虚拟场景，并将所述虚拟场景和所述现实场景进行融合；所述显示系统30，与所述图像处理模块60电连接，用于显示所述融合的场景；所述光学系统50，与所述显示系统30位于同一光轴上，用于放大所述显示的场景。
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，采用封闭式结构，完全杜绝外部光线对成像效果的影响，从而虚拟场景和现实场景融合效果好、成像清晰度高。
进一步参见图1，所述图像采集装置40包括第一摄像头41和第二摄像头42，所述外壳10的所述相对面12上开设有第一通孔13和第二通孔14，所述第一摄像头41贯穿所述第一通孔13并与所述外壳10的正表面平齐或略低于所述外壳10的正表面，第二摄像头42贯穿所述第二通孔14并与所述外壳10的正表面平齐或略低于所述外壳10的正表面。
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，利用双摄像头采集不同视差的现实场景图像，在人眼的视网膜前方生成三维立体成像，从而增强了沉浸感极强的用户体验。
进一步参见图1，所述第一摄像头41与所述第一通孔13间隙配合；所述第二摄像头42与所述第二通孔14间隙配合，
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，摄像头和外壳通孔的配合采用间隙配合的方式，在保障不漏光的情形下，方便人工装配。
进一步参见图1，所述光学系统50包括第一透镜51和第二透镜52，所述第一透镜51和所述第二透镜52均为凸透镜、且并排设置在所述外壳10内的所述开口面11上。
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，利用双摄像头采集真实世界的现实场景视差图像，通过图像处理模块的虚实场景融合和图像处理后，在光学系统中进行左右分屏图像显示，并且左右分屏的图像经由光学系统的第一透镜和第二透镜的放大后分别投射到对应的左右眼上，在人眼的前方生成虚拟的三维立体图像，增加临场沉浸感。
进一步参见图1，所述凸透镜为平凸透镜，朝向所述显示系统30的一面为凸面；背离所述显示系统30的一面为平面。
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，光学透镜采用平凸透镜，从而满足了用户大视角观测的要求，其视场角可达到100度，与人眼水平最大可视角度—120度基本接近。
进一步参见图1和图2，所述封闭式头戴增强现实设备还包括声控模块70，
所述声控模块70，与所述图像采集装置40相连，用于根据声控指令控制所述图像采集装置40采集真实世界的现实场景。若用户需开启拍照或摄像功能时，只要喊一声，即可发出声控指令控制所述图像采集装置40采集现实场景。
本实施例提出的封闭式头戴增强现实设备，通过声控模块控制图像采集装置采集现实场景，操作快捷方便、实用性强。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种封闭式头戴增强现实设备，包括外壳、固定所述外壳的绑带以及安装在所述外壳内的显示系统和光学系统，所述外壳呈矩形盒子状，所述外壳五面封闭，一面开口，所述光学系统安装在所述开口面上，所述显示系统安装在与所述开口面相对的相对面上，其特征在于，所述封闭式头戴增强现实设备还包括图像采集装置和图像处理模块，其中，
所述图像采集装置，用于采集真实世界的现实场景；
所述图像处理模块，与所述图像采集装置电连接，用于构建与所述现实场景相匹配的虚拟场景，并将所述虚拟场景和所述现实场景进行融合；
所述显示系统，与所述图像处理模块电连接，用于显示所述融合的场景；
所述光学系统，与所述显示系统位于同一光轴上，用于放大所述显示的场景。
2.如权利要求1所述的封闭式头戴增强现实设备，其特征在于，所述图像采集装置包括第一摄像头和第二摄像头，所述外壳的所述相对面上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一摄像头贯穿所述第一通孔并与所述外壳的正表面平齐或略低于所述外壳的正表面，第二摄像头贯穿所述第二通孔并与所述外壳的正表面平齐或略低于所述外壳的正表面。
3.如权利要求2所述的封闭式头戴增强现实设备，其特征在于，所述第一摄像头与所述第一通孔间隙配合；所述第二摄像头与所述第二通孔间隙配合。
4.如权利要求3所述的封闭式头戴增强现实设备，其特征在于，所述光学系统包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜均为凸透镜、且并排设置在所述外壳内的所述开口面上。
5.如权利要求4所述的封闭式头戴增强现实设备，其特征在于，所述凸透镜为平凸透镜，朝向所述显示系统的一面为凸面；背离所述显示系统的一面为平面。
6.如权利要求1或5任一项所述的封闭式头戴增强现实设备，其特征在于，所述封闭式头戴增强现实设备还包括声控模块，
所述声控模块，与所述图像采集装置相连，用于根据声控指令控制所述图像采集装置采集真实世界的现实场景。
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- 2015-06-28 CN CN201520453420.5U patent/CN205038405U/zh not_active Expired - Fee Related
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