CN212723805U - 预览增强现实门窗造型的手持设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预览增强现实门窗造型的手持设备，涉及显示装置的技术领域，具体包括：设备主体，DSP主控芯片，DSP主控芯片包括uart接口、mipi接口、spi接口、adc接口和多个gpio接口，Usb接口，所述Usb接口的一端与DSP主控芯片的第一gpio接口相连；第一Lcd屏与DSP主控芯片的第二gpio接口相连，第二Lcd屏与DSP主控芯片的第三gpio接口相连；FPGA模块；4Gflash闪存卡，与DSP主控芯片的mipi接口相连接的Ov2640摄像头。本实用新型解决了现有技术中客户挑选门窗造型的应用场景中获得效果图速度慢、费用高、用户体验效果差的问题，大大降低了设计师设计相关效果图的成本且操作方便。

Description

预览增强现实门窗造型的手持设备

【技术领域】

本实用新型涉及显示装置的技术领域，特别是涉及一种预览增强现实门窗造型的手持设备。

【背景技术】

增强现实也叫AR技术，是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。增强现实可以将图像、三维模型等虚拟信息通过模拟仿真后，应用到真实世界中，真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

在现有的客户挑选门窗造型的应用场景中，客户一般是将门窗窗型和实景图片发给设计师，以获得门窗实际装配效果的效果图，设计师再根据将门窗窗型和实景图片设计好的效果图通过智能设备的应用程序发送给客户，但一般设计师根据用户提供的资料来进行设计的效果图数量有限，不能很好满足用户对不同型号的窗型的需要，且根据用户提供的实景图片来设计大量效果图又存在速度慢、费用高、用户体验效果差的缺点，不能很好满足用户个性化的需求。

【实用新型内容】

本实用新型公开一种预览增强现实门窗造型的手持设备，解决了客户挑选门窗造型的应用场景中获得效果图速度慢、用户体验效果差、不能很好满足用户个性化需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种预览增强现实门窗造型的手持设备，包括：

一个宽度为68mm、长度为138mm、厚度为8mm的设备主体，所述设备主体内设有一容纳电子元器件的空腔；

DSP主控芯片，所述DSP主控芯片设于所述设备主体内部的空腔中，所述 DSP主控芯片包括uart接口、mipi接口、spi接口、adc接口和多个gpio接口；

Usb接口，所述Usb接口贯穿设于所述设备主体的一侧表面，所述Usb接口的一端与所述DSP主控芯片的第一gpio接口相连；

Lcd屏幕，所述Lcd屏幕设于所述设备主体的表面，所述Lcd屏幕包括第一 Lcd屏和第二Lcd屏，所述第一Lcd屏与所述DSP主控芯片的第二gpio接口相连，所述第二Lcd屏与所述DSP主控芯片的第三gpio接口相连；

FPGA模块，所述FPGA模块设于所述设备主体的空腔中用于存储运行程序，所述FPGA模块与所述DSP主控芯片的uart接口相连；

4Gflash闪存卡，所述FPGA模块设于所述设备主体的空腔中，所述4Gflash 闪存卡与所述DSP主控芯片的所述spi接口相连；

Ov2640摄像头，所述Ov2640摄像头设于设备主体表面Lcd屏幕相对一侧，所述Ov2640摄像头与DSP主控芯片的mipi接口相连接；

按钮开关，所述按钮开关设于所述设备主体的表面，所述按钮开关与所述 DSP主控芯片的第四gpio接口相连；

电池，所述电池安装在所述设备主体背面的电池仓中，所述电池与所述DSP 主控芯片的adc接口相连，所述电池的电压为3.7伏特。

进一步地，所述第一Lcd屏为4.7寸的lcd屏。

进一步地，所述第二Lcd屏3为2寸的lcd屏。

进一步地，所述设备主体为白色。

进一步地，所述DSP主控芯片的型号为TMS320C2x。

本实用新型具有如下有益效果：

提供了一种预览增强现实门窗造型的手持设备，采用了主显示屏和副显示屏相结合的结构，动态显示通过摄像头拍摄的实时场景，同时采用了FPGA模块、Flash储存器、DSP主控芯片的结构，高效存储并处理了预先通过Usb接口导入的相应预先被编译好的现有程序和相应的现有数据。用户根据选择在第二 Lcd屏上预先设计好的不同种类的门窗窗型和通过摄像头拍摄房内实景照片就可以快速生成结合客户家中实时场景的窗型效果图，很好满足了用户的个性化需求。所有可供选择的窗型简图和与窗型简图相关联的虚拟门窗三维模型数据都通过usb接口被预先导入到该手持设备中，大大降低了设计师设计相关效果图的成本和时间且操作方便，该设备尺寸为宽度68mm、长度138mm、厚度8mm的盒体接近手机大小，方便携带、用户体验效果较好。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例的正面屏幕一侧的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的背面摄像头一侧的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的内部电路结构示意图。

图中：1-Usb接口、2-第一Lcd屏、3-第二Lcd屏、4-按钮开关、5-Ov2640 摄像头、6-电池。

【具体实施方式】

本实用新型实施例提供了一种预览增强现实门窗造型的手持设备，该预览增强现实门窗造型的手持设备主体为一个宽度为68mm、长度为138mm、厚度为 8mm的盒体，设备主体内设有一容纳电子元器件的空腔。在其他实施例中，该设备主体的颜色为白色。

如图1所示，图1是本实用新型实施例的外部屏幕一侧的结构示意图。

在设备主体的右边侧面设有一个Usb接口1，所述Usb接口1贯穿设于所述设备主体的一侧表面，该Usb接口1可以通过Usb连接线将电脑编译好的相关程序和相关文件下载到设备主体内设的FPGA模块和4Gflash闪存卡待用。

在本实施例中，在该设备主体的上底面设有Lcd屏幕，该Lcd屏幕被分为两部分，分别是第一Lcd屏2和第二Lcd屏3。如图1所示，第一Lcd屏2位于第二Lcd屏3上方且第一Lcd屏2尺寸比第二Lcd屏3大，第一Lcd屏2为一个尺寸4.7寸的屏幕，第二Lcd屏3为一个尺寸为2寸的屏幕。第一Lcd屏2 用来显示增强现实的门窗造型和通过Ov2640摄像头5拍摄的实时现实场景。例如，Ov2640摄像头5拍摄房间场景的得到关于现实房间场景的图像数据，第一 Lcd屏2可以显示将拍摄到的房间场景的静态照片或由多张静态照片组成的动态图像。第二Lcd屏3为副显示屏，该第二Lcd屏3上显示有待选择的二维的门窗简图。

在设备主体的上底面还设有一个按钮开关4，该按钮开关4用于启动预览增强现实门窗造型的手持设备，即给用于启动预览增强现实门窗造型的手持设备上电。

如图2所示，图2是本实用新型实施例的外部摄像头一侧的结构示意图。

在本实施例中，Ov2640摄像头5，所述Ov2640摄像头5设于设备主体下底面，即Lcd屏幕相对一侧，用于拍照获取当前环境参数。例如用Ov2640摄像头 5拍摄房间场景的得到关于房间场景的图像数据。所述电池6安装在所述设备主体背面的电池仓中，用来给DSP主控芯片以及设备主体内其他模块供电，所述电池6的电压为3.7伏特。

如图3所示，图3是本实用新型实施例的内部模块连接关系图。

在本实施例中，内部模块包括一个DSP主控芯片、一个FPGA模块、一个 4Gflash闪存卡。其中DSP主控芯片用来接收用户对第二Lcd屏3的触摸信号或 Ov2640摄像头5采集到的图像信号，并根据触摸信号或图像信号对FPGA模块、 4Gflash闪存卡、Lcd屏驱动进行数据读取操作和相关元器件的控制操作。

其中，DSP主控芯片设于所述设备主体内部的空腔中，所述主控芯片包括 uart接口、mipi接口、spi接口adc接口和多个gpio接口。其中uart接口是 UniversalAsynchronous Receiver-Transmitter(通用异步收发器)的缩写， uart接口是串行通信接口，但是UART只有数据线收和发，并无时钟线，故为异步串行通信接口，常用于控制系统与外设通信，在本实施例中，uart接口被用作DSP主控芯片和FPGA模块之间数据收发的接口，uart接口具有线路简单，成本低，传输距离远的优点。mipi接口是Mobile IndustryProcessor Interface (移动行业处理器接口)的缩写，mipi接口相较于并口具有速度快，传输数据量大，功耗低，抗干扰好的优点，是移动设备内部的标准化接口，在本实施例中，Ov2640摄像头5和DSP主控芯片采用mipi接口进行数据的传输。spi接口 (SerialPeripheral Interface)是一种同步外设接口，在本实施例中采用spi 接口可以DSP主控芯片与4Gflash闪存卡以串行方式进行通信以交换信息。gpio 接口是General PurposeInput Output(通用输入/输出)的缩写，可以通过 gpio接口进行数据或控制信号的输入和输出。在其他实施例中，DSP主控芯片的型号为TMS320C2x。

Usb接口1的一端与所述DSP主控芯片的第一gpio接口相连；先将存储在电脑或其他智能终端中的被预先编译好的系统代码通过Usb接口1从第一gpio 接口传输至该DSP主控芯片。其中被预先编译好的系统代码包含固件、执行流程的程序、opencv函数库，所述被预先编译好的系统代码通过第一gpio接口被传输至DSP主控芯片后再通过uart接口将所述系统代码传入并存储至FPGA模块中。

第一Lcd屏2与所述DSP主控芯片的第二gpio接口相连，第一Lcd屏2用来显示通过摄像头拍摄的实时现实场景或用来预览增强现实的门窗造型。例如，第一Lcd屏2显示通过摄像头拍摄的实时现实场景的场合，需要用Ov2640摄像头5拍摄房间场景，得到关于现实房间场景的图像数据，所述现实房间场景的图像数据从Ov2640摄像头5的ccd中通过mipi接口传输至DSP主控芯片，再通过第二gpio接口传输至第一Lcd屏2的Lcd驱动，现实房间场景的图像数据经过Lcd驱动将电信号转换为光信号最终在第一Lcd屏2上显示出实时现实场景的图像。

第一Lcd屏2显示预览增强现实的门窗造型的场合，设备使用预先加载好的窗型数据，根据内置的基于边界表示法Brep的建模算法从窗型数据生成虚拟门窗三维模型数据或直接从4Gflash闪存卡储存有的虚拟门窗三维模型数据。通过存储在FPGA模块opencv库中现有的Threejs程序渲染虚拟门窗三维模型数据生成3D窗型图像。然后在第一Lcd屏2上显示的关于现实房间场景的图像选择4个定位点定位窗户的位置。利用通过内置在4Gflash闪存卡的基于特征的跟踪算法的程序，跟踪4个定位点作为特征点，完成目标虚拟门窗三维模型的估计和跟踪；并利用现有的增强现实技术在第一Lcd屏2上实时动态显示虚拟的门窗三维模型和现实房间场景相结合图像。

所述第二Lcd屏3与所述DSP主控芯片的第三gpio接口相连，第二Lcd屏 3上显示有待选择的二维的门窗简图，第二Lcd屏3上显示的不同的二维的门窗简图是通过U盘或电脑数据线与Usb接口1相连接的方式将存储在其他外部可存储介质上的门窗简图数据传输至该预览增强现实门窗造型的手持设备的 4Gflash闪存卡中，存储在4Gflash闪存卡中的门窗简图数据在该预览增强现实门窗造型的手持设备上电后通过spi接口和第三gpio接口传输至第二Lcd屏3 的Lcd驱动，门窗简图数据经过Lcd驱动将电信号转换为光信号最终在第二Lcd 屏3上显示出门窗简图。

按钮开关4与所述DSP主控芯片的第四gpio接口相连，所述按钮开关4用于启动显示设备。

外部有一个后置摄像头Ov2640，所述Ov2640摄像头5与DSP主控芯片的 mipi接口相连接，主控芯片再将采集到图像数据传入FPGA模块。FPGA将采集到的数据，配合虚拟门窗三维模型数据来后生成增强现实门窗造型模型并显示在第一Lcd屏2上。

电池6与所述DSP主控芯片的adc接口相连。

FPGA模块，所述FPGA模块设于所述设备主体的空腔中用于存储运行程序，可以将程序和相关文件下载到FPGA模块待用，所述FPGA模块储存了一些opencv 库函数，主要用于渲染虚拟门窗图像。所述FPGA模块还用来根据预先存储的相关程序对预先存储在4Gflash闪存卡中的门窗简图数据和虚拟门窗三维模型数据进行数据的读取和处理。所述FPGA模块通过所述uart接口与所述DSP主控芯片相连。

4Gflash闪存卡，所述4G flash闪存卡通过所述spi接口与所述主控芯片相连，4Gflash闪存卡储存有门窗简图数据、虚拟门窗三维模型数据。4Gflash 闪存卡可以只存储有门窗简图数据和预先通过Usb接口1导入的基于边界表示法Brep的建模算法的程序，该基于边界表示法Brep的建模算法的程序可以在 FPGA模块中对简图数据进行建模生成虚拟门窗三维模型数据。4Gflash闪存卡还可以存储有现有的基于特征的跟踪算法的程序。

使用前先将存储在电脑或其他智能终端中的被预先编译好的系统代码通过 Usb接口1下载传输至该预览增强现实门窗造型的手持设备。其中被预先编译好的系统代码包含固件、opencv函数库，所述被预先编译好的系统代码被传输至DSP主控芯片后再通过uart接口将所述系统代码传入并存储至FPGA模块。

窗型数据通过U盘或电脑数据线与Usb接口1相连接的方式被传输至该预览增强现实门窗造型的手持设备的4Gflash闪存卡中。其中窗型数据包括诸多不同的门窗的虚拟门窗三维模型数据和与相对应的门窗简图数据。其中门窗的虚拟门窗三维模型数据根据相对应的门窗简图数据通过基于边界表示法Brep的建模算法生成的，事先存储在4Gflash闪存卡中的基于边界表示法Brep的建模算法的程序可以在FPGA模块中对简图数据进行建模生成虚拟门窗三维模型数据，也可以直接将在电脑等智能终端上根据简图利用该算法程序的虚拟门窗三维模型数据直接导入4Gflash闪存卡中，采用将虚拟门窗三维模型数据直接通过Usb接口1导入4Gflash闪存卡的设定大大加快了图像处理速度和显示速度，提高了该预览增强现实门窗造型的手持设备在第一Lcd屏上显示和Ov2640摄像头5拍摄的房内现实场景相结合的虚拟门窗三维模型的图像。

使用时，按下设备主体上底面的按钮开关4，与按钮开关4相连的第三gpio 接口处于接通状态电池6通过adc接口给DSP主控芯片供电，在这个过程中预先存入FPGA模块的代码会和通过uart接口读取存储在4Gflash闪存卡中的虚拟门窗三维模型数据和与相对应的门窗简图数据并虚拟门窗三维模型数据和相应的门窗简图数据进行关联，并且在第二Lcd屏3上显示多个不同类别的门窗简图。其中门窗简图可以包括不同的窗型，例如外平开窗型、推拉窗型、固定窗型等。然后用户需要用Ov2640摄像头5拍摄房间场景，得到关于现实房间场景的图像数据，所述现实房间场景的图像数据从Ov2640摄像头5的ccd中通过 mipi接口传输至DSP主控芯片，再通过第二gpio接口传输至第一Lcd屏2的 Lcd驱动，现实房间场景的图像数据经过Lcd驱动将电信号转换为光信号最终在第一Lcd屏2上显示出实时现实场景的图像。通过点击显示在第二Lcd屏3上的门窗简图，预先导入FPGA模块的系统代码中的three.js代码会根据所点击的门窗简图实时生成一个虚拟的门窗三维模型，具体过程为根据所点击的门窗简图通过与flash闪存卡相连的spi接口从存储有虚拟门窗三维模型数据的 4Gflash闪存卡中读取与该简图关联的虚拟门窗三维模型数据，然后通过 three.js调用预先存入的opencv函数库渲染相应的虚拟门窗三维模型数据生成一个虚拟的门窗三维模型。然后在第一Lcd屏2上显示的关于现实房间场景的图像在第一Lcd屏2上显示的关于现实房间场景的图像的基础上用户需要选择4 个定位点定位窗户的位置。利用通过内置在4Gflash闪存卡的基于特征的跟踪算法的程序，跟踪4个定位点作为特征点，完成目标虚拟门窗三维模型的估计和跟踪，并利用现有的增强现实技术在第一Lcd屏2上实时动态显示虚拟的门窗三维模型和现实房间场景相结合的场景图像，实现可在第一Lcd屏2预览增强现实的门窗造型。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。在不冲突的情况下，本申请实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种预览增强现实门窗造型的手持设备，其特征在于，包括：

一个宽度为68mm、长度为138mm、厚度为8mm的设备主体，所述设备主体内设有一容纳电子元器件的空腔；

DSP主控芯片，所述DSP主控芯片设于所述设备主体内部的空腔中，所述DSP主控芯片包括uart接口、mipi接口、spi接口、adc接口和多个gpio接口；

Usb接口，所述Usb接口贯穿设于所述设备主体的一侧表面，所述Usb接口的一端与所述DSP主控芯片的第一gpio接口相连；

Lcd屏幕，所述Lcd屏幕设于所述设备主体的表面，所述Lcd屏幕包括第一Lcd屏和第二Lcd屏，所述第一Lcd屏与所述DSP主控芯片的第二gpio接口相连，所述第二Lcd屏与所述DSP主控芯片的第三gpio接口相连；

FPGA模块，所述FPGA模块设于所述设备主体的空腔中，所述FPGA模块与所述DSP主控芯片的uart接口相连；

4Gflash闪存卡，所述4Gflash闪存卡设于所述设备主体的空腔中，所述4Gflash闪存卡与所述DSP主控芯片的所述spi接口相连；

Ov2640摄像头，所述Ov2640摄像头设于设备主体表面Lcd屏幕相对一侧，所述Ov2640摄像头与DSP主控芯片的mipi接口相连接；

按钮开关，所述按钮开关设于所述设备主体的表面，所述按钮开关与所述DSP主控芯片的第四gpio接口相连；

电池，所述电池安装在所述设备主体背面的电池仓中，所述电池与所述DSP主控芯片的adc接口相连，所述电池的电压为3.7伏特。

2.根据权利要求1所述的预览增强现实门窗造型的手持设备，其特征在于：所述第一Lcd屏为4.7寸的lcd屏。

3.根据权利要求1所述的预览增强现实门窗造型的手持设备，其特征在于：所述第二Lcd屏为2寸的lcd屏。

4.根据权利要求1所述的预览增强现实门窗造型的手持设备，其特征在于：所述设备主体为白色。

5.根据权利要求1所述的预览增强现实门窗造型的手持设备，其特征在于：所述DSP主控芯片的型号为TMS320C2x。

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