CN217821105U - Ar设备的外挂装置 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型的公开，提供了一种AR设备的外挂装置。该外挂装置包括主体框架，其具有镜框和连接部，其中该镜框围绕的空间对应于AR设备的镜片区域，该连接部位于镜框上部并且具有可拆卸地连接到AR设备的连接机构；安装在镜框的上部框架的第一摄像机阵列和安装在镜框的下部框架的第二摄像机阵列，第一摄像机阵列和第二摄像机阵列朝向佩戴AR设备的人并且分别具有至少一台摄像机；和主控板，其安装于主体框架上，从第一摄像机阵列和第二摄像机阵列接收拍摄的数据。本公开的外挂装置为现有的AR设备增加了人脸表情捕捉的功能，增强了AR设备的操控体验。

Description

AR设备的外挂装置

技术领域

本公开涉及图像采集和处理，具体而言，涉及可捕捉人脸表情的AR设备的外挂装置。

背景技术

AR设备将虚拟世界投射到真实世界中，使得用户感受到现实生活中没法呈现的场景。然而，现有的AR设备是对用户视野内的景象进行处理，而缺少对用户面部表情的成熟的捕捉系统，无法准确追踪用户自身的面部变化。这使得AR设备在进行社交和表情交互游戏时，无法获得细微的表情变化，实际交互体验不理想。

因此，需要一种用于AR设备的外挂装置，其可以可拆装地安装在AR设备上，扩展现有AR设备的功能，实现对面部表情的捕捉。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，根据本公开的实施例的一方面，提供了一种AR设备的外挂装置，其包括主体框架，其具有镜框和连接部，其中该镜框围绕的空间对应于AR设备的镜片区域，该连接部位于镜框上部，并且具有可拆卸地连接到AR设备的连接机构；安装在所述镜框的上部框架的第一摄像机阵列和安装在所述镜框的下部框架的第二摄像机阵列，第一摄像机阵列和第二摄像机阵列朝向佩戴AR设备的人并且分别具有至少一台摄像机；和主控板，其安装于主体框架上，从所述第一摄像机阵列和所述第二摄像机阵列接收拍摄的数据。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，还包括分别安装在所述镜框的上部框架和下部框架的LED补光灯组。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，第一摄像机阵列和第二摄像机阵列分别包括至少两台微型红外摄像机，所述上部框架和所述下部框架上安装的LED补光灯组分别包括微型红外LED灯。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，第一摄像机阵列包括在上部框架上均匀分布的6台微型红外摄像机，其视野范围包括眼部周围，第二摄像机阵列包括在下部框架上均匀分布的4台微型红外摄像机，其视野范围包括嘴部周围。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，主控板包括有线或者无线连接模块，并且主控板向第一摄像机阵列和第二摄像机阵列中的每台摄像机发送同步拍摄的触发信号。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，连接部通过以下方式中的至少任一种连接到AR设备：卡扣连接、夹片连接、磁吸连接和螺纹连接。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，所述主控板设置于主体框架的连接部，连接部上还设置有电池。

根据本公开的实施例的AR设备的外挂装置，可选地，所述连接部可拆卸地连接到AR设备的上边沿，所述连接部的两端向AR设备的镜腿的方向延伸并且其两端可拆卸地连接到AR设备的镜腿上。

本公开的实施例所提供的AR设备的外挂装置，通过特定的连接结构固定到AR设备上且保持与人脸稳定的相对位置。这可以为AR设备增加人脸表情捕捉的功能，实现对人脸表情的追踪，增强了AR设备的操控体验。该外挂装置可以具有多个高性能微型红外摄像机，并搭配有微型红外LED补光灯组，实现在各种光照条件下对表情的追踪。此外，外挂装置上的主控板可以控制摄像机进行视频采集，并且还可以具有图像处理的功能，将佩戴者的面部表情转换到数字虚拟人物上。

实施本公开的任一装置并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本公开的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开实施例的目的和优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1是根据本公开一个实施例的AR设备的外挂装置的示意图；

图2是从另一个角度显示的图1所示的AR设备的外挂装置的示意图；

图3是根据本公开一个实施例的将AR设备的外挂装置连接到AR设备的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1是根据本公开一个实施例的AR设备的外挂装置的示意图，图2是从相反方向显示的图1所示的AR设备的外挂装置的示意图。该外挂装置可以包括主体框架、主控板、摄像机和LED灯。

主体框架包括连接部10和镜框20，其中该镜框围绕的空间对应于AR设备的镜片区域，使得该外挂装置不会影响AR设备的可视范围。镜框内可以不安装镜片或者安装透明镜片。连接部10可以位于镜框20的上部，例如从镜框20延伸。可选地，为了更稳定地安装于AR设备，图1和2所示的连接部10可以在两端部分向镜腿延伸，以便获得与AR设备更大的接触面积，从而实现更稳定的连接。连接部10可以是一个整体(如图1-2所示)，也可以是从镜框20延伸的几个部分。连接部10上具有连接机构，用于可拆卸地连接到AR设备的上边沿和/或可拆卸地连接到AR设备的镜腿部分。连接部可以通过以下连接机构中的至少任一种连接到AR设备：卡扣连接、夹片连接、磁吸连接和螺纹连接，例如，可以采用上述一种方式(诸如磁吸连接方式)连接到AR设备，也可以采用多于一种方式(诸如磁吸连接和卡扣连接方式)连接到AR设备。AR设备可以是现有的AR设备，通过上述连接方式可以在不改变原有设备的结构的基础上安装该外挂装置，实现AR设备的功能扩展。

外挂装置包括主控板12，其可以设置在连接部10。主控板12向摄像机发送控制拍摄的信号，例如可以发送同步拍摄的信号，其中主控板可以将每秒固定帧频率的脉冲转换为驱动摄像机拍摄每一帧的触发信号。主控板12还可以从摄像机接收拍摄的帧数据，并且将帧数据传输给AR设备或者将帧数据处理为虚拟人物的表情数据之后再将处理结果传输到AR设备。主控板12可以通过有线或者无线方式与AR设备和摄像机进行信号传输。例如，主控板12可以包括蓝牙模块、WIFI模块或者其他无线传输模块中的一种或者多种。

外挂装置还包括第一摄像机阵列22和第二摄像机阵列24，其可以分别安装在镜框的上部框架和镜框的下部框架，且第一摄像机阵列22和第二摄像机阵列24朝向佩戴AR设备的人进行拍摄。为了保证追踪过程中不会出现因为被扫描的表情运动速度过快而导致的追踪不准确的问题，可以采用帧速率不低于30帧每秒的高速摄像机。另外，第一和第二摄像机阵列可以包括微型红外摄像机，使得在任何光线下都可以进行表情捕捉。例如，第一摄像机阵列22包括至少一台微型红外摄像机，用于获取眼部周围的帧数据，且第二摄像机阵列24包括至少一台微型红外摄像机，用于获取嘴部周围的帧数据。为了减少或者消除手动处理的步骤，可以分别使用至少两台微型红外摄像机来获得眼部和嘴部周围的帧数据。进一步，为了获得更精确和逼真的效果，可以采用更多的微型红外摄像机数量，例如第一摄像机阵列包括在上部框架均匀设置的6台摄像机，第二摄像机阵列包括在下部框架均匀设置4台摄像机。第一摄像机阵列和第二摄像机阵列可以根据主控板发出的同步拍摄的触发信号来实现每一帧的同步拍摄。

外挂装置还可以包括用于对被扫描对象进行补光的LED灯组26、28。LED灯组26中的LED灯可以设置在上部框架上的每个摄像机的旁边，LED灯组28中的LED灯可以设置在下部框架上的每个摄像机的旁边。LED灯可以采用对应微型红外摄像机的微型红外LED灯，由此，在黑暗环境下照亮面部又避免晃眼。

图3示出了AR设备的外挂装置100连接到AR设备200之前和之后的状态示意图。AR设备的外挂装置通过连接部10固定到AR设备，连接方式简单且不影响佩戴者的使用体验。

通过在AR眼镜的外挂装置上整合微型红外摄像机、微型红外补光LED灯组和主控板可以在现有的AR设备上增加表情捕捉的功能，并且可以实现将佩戴者的表情转换到AR设备中虚拟人物的表情。本申请的微型红外摄像机和周围搭配的微型红外LED灯适合各种光线下的场景，并且体积小重量轻。本公开的实施例一方面扩展了现有AR设备的功能，另一方面由于无需重新购买具有表情捕捉功能的AR设备而降低了成本。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种AR设备的外挂装置，其特征在于包括

主体框架，其具有镜框和连接部，其中该镜框围绕的空间对应于AR设备的镜片区域，该连接部位于镜框上部并且具有可拆卸地连接到AR设备的连接机构；

安装在所述镜框的上部框架的第一摄像机阵列和安装在所述镜框的下部框架的第二摄像机阵列，第一摄像机阵列和第二摄像机阵列朝向佩戴AR设备的人并且分别具有至少一台摄像机；和

主控板，其安装于主体框架上，从所述第一摄像机阵列和所述第二摄像机阵列接收拍摄的数据。

2.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于还包括分别安装在所述镜框的所述上部框架和所述下部框架的LED补光灯组。

3.如权利要求2所述的AR设备的外挂装置，其特征在于所述第一摄像机阵列和所述第二摄像机阵列分别包括至少两台微型红外摄像机，所述上部框架和所述下部框架上安装的所述LED补光灯组分别包括微型红外LED灯。

4.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于所述第一摄像机阵列包括在所述上部框架上均匀分布的6台微型红外摄像机，其视野范围包括眼部周围，所述第二摄像机阵列包括在所述下部框架上均匀分布的4台微型红外摄像机，其视野范围包括嘴部周围。

5.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于所述主控板包括有线或者无线连接模块，并且所述主控板向第一摄像机阵列和第二摄像机阵列中的每台摄像机发送同步拍摄的触发信号。

6.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于所述连接部通过以下方式中的至少任一种连接到AR设备：卡扣连接、夹片连接、磁吸连接和螺纹连接。

7.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于所述主控板设置于所述主体框架的连接部，所述连接部上还设置有电池。

8.如权利要求1所述的AR设备的外挂装置，其特征在于，所述连接部可拆卸地连接到AR设备的上边沿，所述连接部的两端向AR设备的镜腿的方向延伸并且其两端可拆卸地连接到AR设备的镜腿上。

Images