開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法，屬于頭戴顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，其可解決現(xiàn)有的開放式頭戴顯示裝置操作麻煩、顯示效果不好、顯示圖像位置不準(zhǔn)確的問(wèn)題。本發(fā)明的開放式頭戴顯示裝置包括：顯示單元，用于為用戶眼睛提供顯示圖像；圖像采集單元，用于采集外界物體的圖像；圖像分析單元，用于根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置；圖像調(diào)整單元，用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
【專利說(shuō)明】開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于頭戴顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]開放式頭戴顯示裝置(HMD，Head Mount Display)又稱眼鏡顯示裝置，其以類似眼鏡、頭盔的形式戴在用戶眼前，從而如圖1所示，用戶可同時(shí)看到外界物體91和顯示圖像92。
[0003]如圖2所示，開放式頭戴顯示裝置包括用于為用戶眼睛8顯示圖像的顯示單元，顯示單元優(yōu)選有兩個(gè)，分別為用戶雙眼8提供不同顯示圖像以實(shí)現(xiàn)3D顯示。顯示單元通常包括顯示器11 (如液晶顯示器)和調(diào)焦透鏡單元12 (Focusing Lens),顯示器11用于產(chǎn)生顯示圖像；調(diào)焦透鏡單元12用于調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛8的物距，也就是改變顯示圖像的光線發(fā)散程度，從而將顯示圖像“模擬”成從距用戶眼睛8較遠(yuǎn)處發(fā)出的圖像，使用戶觀看舒適，并使顯示圖像的物距與外界物體的物距相等，保證用戶可同時(shí)看清顯示圖像和外界物體；調(diào)焦透鏡單元12通常包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)焦透鏡，通過(guò)調(diào)整調(diào)焦透鏡的位置即可改變顯示圖像的物距，其具體結(jié)構(gòu)和調(diào)整方法已知，在此不再詳細(xì)描述。另外，為節(jié)省空間，顯示器11通常設(shè)在用戶眼睛8兩側(cè)( 如在“眼鏡腿”中)，此時(shí)需要通過(guò)反射單元將顯示圖像反射到用戶眼睛8中，反射單元由一系列反射鏡片組成，且其中用戶眼睛8前的反射鏡片是半反半透鏡片21，以在反射顯示圖像的同時(shí)允許用戶能看到外界物體。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的開放式頭戴顯示裝置至少具有以下問(wèn)題:
[0005]首先，現(xiàn)有開放式頭戴顯示裝置中顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距是手動(dòng)調(diào)節(jié)的，故其操作麻煩，且調(diào)整的準(zhǔn)確性、及時(shí)性差，顯示效果不好。
[0006]其次，顯示圖像在很多情況下是與外界物體相關(guān)的(如顯示圖像是對(duì)外界物體的說(shuō)明)，這就要求顯示圖像與外界物體必須滿足特定位置關(guān)系(如顯示圖像應(yīng)正好位于外界物體旁邊)，但現(xiàn)有開放式頭戴顯示裝置并不能確認(rèn)外界物體的位置，故顯示圖像只能顯示在默認(rèn)位置(指顯示圖像在離用戶眼睛距離相同的平面內(nèi)的位置，而非其相對(duì)用戶眼睛的物距)處，但這樣顯示圖像的位置并不一定準(zhǔn)確(例如對(duì)某外界物體的說(shuō)明可能離該外界物體很遠(yuǎn))。
[0007]第三，用戶看不同距離的外界物體時(shí)雙眼的視線夾角不同，看較遠(yuǎn)的物體時(shí)雙眼視線接近平行，看越近的物體時(shí)雙眼視線的夾角越大，而顯示單元提供的顯示圖像位置是固定的，這導(dǎo)致當(dāng)圖像位置與用戶眼睛視線夾角不匹配時(shí)，兩個(gè)顯示單元顯示的左右眼圖像經(jīng)用戶大腦處理后不能正確重合，在用戶眼中出現(xiàn)重影。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中開放式頭戴顯示裝置操作麻煩、顯示效果不好、顯示圖像位置不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提供一種操作簡(jiǎn)單、顯示效果好、顯示圖像位置準(zhǔn)確的開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法。
[0009]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種開放式頭戴顯示裝置，其包括:
[0010]顯示單元，用于為用戶眼睛提供顯示圖像；
[0011]圖像采集單元，用于采集外界物體的圖像；
[0012]圖像分析單元，用于根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置；
[0013]圖像調(diào)整單元，用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
[0014]優(yōu)選的是，所述圖像采集單元有兩個(gè)，用于采集同方向的圖像；所述圖像分析單元用于將兩個(gè)圖像采集單元同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)所述圖像移動(dòng)的距離判斷所述外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。
[0015]優(yōu)選的是，所述圖像調(diào)整單元用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。
[0016]優(yōu)選的是，所述圖像調(diào)整單元用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。
[0017]優(yōu)選的是，所述圖像采集單元直接采集外界物體的圖像。
[0018]優(yōu)選的是，所述開放式頭戴顯示裝置還包括用于將顯示單元產(chǎn)生的顯示圖像反射到用戶眼睛的反射單元；其中所述反射單元包括設(shè)于用戶眼睛前方的半反半透鏡片；所述圖像采集單元采集由所述半反半透鏡片反射的外界物體的圖像。
[0019]優(yōu)選的是，所述圖像采集單元設(shè)于用戶眼睛兩側(cè)；或所述圖像采集單元設(shè)于用戶兩眼睛中間。
[0020]優(yōu)選的是，所述顯示單元有兩個(gè)，分別用于產(chǎn)生射入用戶左眼和右眼的顯示圖像。
[0021]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其中，在顯示單元為用戶眼睛提供顯示圖像的過(guò)程中，包括以下步驟:
[0022]圖像采集單元采集外界物體的圖像；
[0023]圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置；
[0024]圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
[0025]優(yōu)選的是，所述圖像采集單元采集外界物體的圖像包括:兩個(gè)圖像采集單元同時(shí)采集同一方向上的圖像；圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置包括:所述圖像分析單元將兩個(gè)圖像采集單元同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)所述圖像移動(dòng)的距離判斷所述外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。
[0026]優(yōu)選的是，所述圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括:圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。
[0027]優(yōu)選的是，所述圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括:圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。[0028]其中，“顯示圖像”是指由顯示單元產(chǎn)生并提供給用戶的圖像。“調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距”是指改變顯示圖像的光線發(fā)散程度，從而將其“模擬”成從距用戶眼睛不同距離處發(fā)出的圖像，而該“模擬”圖像到用戶眼睛的距離即為顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距?！坝脩粞劬Φ慕咕唷笔侵赣脩粞劬Φ慕裹c(diǎn)到眼睛間的距離，也就是用戶“正在看”的外界物體的與其眼睛間的距離。
[0029]本發(fā)明的開放式頭戴顯示裝置及顯示方法中，可通過(guò)對(duì)外界物體圖像的分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置(包括距離、角度等)，從而也可確定用戶眼睛的焦距和視線夾角(因用戶正在看外界物體)，進(jìn)而可自動(dòng)調(diào)整顯示圖像，使顯示圖像的物距、位置等隨時(shí)與用戶眼睛的焦距、視線夾角等匹配，以保證用戶可隨時(shí)同時(shí)看清外界物體和顯示圖像，故其操作簡(jiǎn)單，顯示效果好，同時(shí)還保證在用戶眼中顯示圖像與外界物體的相對(duì)位置關(guān)系正確，且左右眼的圖像正確重合，即顯示圖像的位置準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為開放式頭戴顯示裝置的顯示效果示意圖；
[0031]圖2為現(xiàn)有的開放式頭戴顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明本實(shí)施例1的一種開放式頭戴顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明本實(shí)施例1的另一種開放式頭戴顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明本實(shí)施例1的開放式頭戴顯示裝置對(duì)采集的圖像進(jìn)行疊置和移動(dòng)的原理圖；
[0035]圖6為本發(fā)明本實(shí)施例1的開放式頭戴顯示裝置的組成框圖。
[0036]其中附圖標(biāo)記為:11、顯示器；12、調(diào)焦透鏡單元；21、半反半透鏡片；4、圖像采集單元；8、用戶眼睛；91、外界物體；92、顯示圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0038]實(shí)施例1:
[0039]本實(shí)施例提供一種開放式頭戴顯示裝置，如圖3至圖6所示，其包括顯示單元、圖像采集單元4、圖像分析單元、圖像調(diào)整單元,優(yōu)選還包括反射單元。
[0040]其中，顯示單元用于為用戶眼睛提供顯示圖像，其包括顯示器11和調(diào)焦透鏡單元12 (Focusing Lens)。
[0041]顯示器11用于產(chǎn)生顯示圖像，其可為液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器等任意類型。調(diào)焦透鏡單元12由一個(gè)或多個(gè)調(diào)焦透鏡組成，能改變通過(guò)其的光線的發(fā)散程度，從而調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛8的物距，也就是將顯示圖像“模擬”成從距用戶眼睛8特定距離外發(fā)出的圖像。
[0042]優(yōu)選的，顯示單元有兩個(gè)，分別產(chǎn)生供用戶左眼8和右眼8觀看的顯示圖像，以便實(shí)現(xiàn)3D顯示效果。
[0043]優(yōu)選的，為節(jié)省空間，顯示單元設(shè)在開放式頭戴顯示裝置的兩側(cè)部(如“眼鏡腿”中)，故其顯示面并不朝向眼睛8，顯示圖像也不能直接到達(dá)用戶眼睛8中。因此，此時(shí)還需要用反射單元將顯示單元產(chǎn)生的顯示圖像反射到用戶眼睛8中。反射單元由一系列的反射鏡片組成，且位于用戶眼睛8前方的反射鏡片為半反半透鏡片21。半反半透鏡片21是一種常規(guī)的光學(xué)元件，其既可將部分光線反射(例如反射30%)，又可允許部分光線透過(guò)(例如透過(guò)70%);從而其既可將顯示圖像反射到用戶眼睛8中，又允許用戶通過(guò)其看到外界物體。
[0044]圖像采集單元4則用于采集外界物體的圖像。
[0045]優(yōu)選的，圖像采集單元4可為CXD (電荷耦合元件)照相頭或CXD攝像頭等。
[0046]優(yōu)選的，圖像采集單元4可如圖3所示，也設(shè)于用戶眼睛8兩側(cè)(如位于“眼鏡腿”上)?；蛘?，作為本實(shí)施例的另一種方式，也可如圖4所示，圖像采集單元4設(shè)于用戶雙眼中間。
[0047]優(yōu)選的，如圖3所示，圖像采集單元4直接采集外界物體的圖像。也就是說(shuō)，圖像采集單元4可如圖3所示，直接“面對(duì)”外界物體，從而在未經(jīng)反射的情況下采集到外界物體的圖像。
[0048]或者，作為本實(shí)施例的另一種方式，如圖4所示，當(dāng)具有半反半透鏡片21時(shí)，圖像采集單元4也可采集由半反半透鏡片21反射的外界物體的圖像；也就是說(shuō)，由于半反半透鏡片21同時(shí)具有反射和透射功能，故其會(huì)對(duì)外界物體的光進(jìn)行反射，從而圖像采集單元4也可采集由半反半透鏡片21反射的外界物體圖像。
[0049]總之，圖像采集單元4的具體形式是多樣的，其可設(shè)在不同位置，可直接采集圖像也可采集經(jīng)反射的圖像，可只有一個(gè)也可有兩個(gè)，只要其能起到采集外界物體圖像的作用即可。
[0050]圖像分析單元用于根據(jù)圖像采集單元采集的圖像確定外界物體相對(duì)用戶眼睛8的位置(包括距離和角度)，由于用戶眼睛8是看著外界物體的，故確定外界物體相對(duì)用戶眼睛8的位置也就相當(dāng)于確定了用戶眼睛8的焦距；同時(shí)，用戶的視線夾角還與所看的外界物體的距離有關(guān)，所看的物體越遠(yuǎn)則雙眼的視線越接近平行，所看的物體越近則雙眼的視線間夾角越大，從而還可通過(guò)外界物體相對(duì)用戶眼睛8的位置(距離)確定用戶眼睛8的視線夾角。
[0051]具體的，通過(guò)圖像確定外界物體相對(duì)用戶眼睛8的位置的方法是多樣的。
[0052]例如，當(dāng)要確定外界物體與用戶眼睛8間的距離(其中，為表述準(zhǔn)確，外界物體與用戶眼睛8間的距離可被理解成外界物體與雙眼的中點(diǎn)間的最小距離)時(shí)，可邊對(duì)圖像采集單元4進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦邊判斷其采集的圖像是否清晰，當(dāng)圖像清晰時(shí)，則表示外界物體與圖像采集單元4間的距離就等于圖像采集單元4此時(shí)的焦距，而圖像采集單元4與用戶眼睛8的相對(duì)位置已知，故此時(shí)外界物體與用戶眼睛8間的距離也可知。
[0053]或者，也可通過(guò)輪廓分析技術(shù)確定所采集的是什么外界物體的圖像(例如判斷是人的圖像)，再通過(guò)預(yù)存的該外界物體的通常尺寸(例如認(rèn)為人身高是1.7米)和圖像中該外界物體尺寸的關(guān)系，判斷其距離。
[0054]但優(yōu)選的，若有兩個(gè)圖像采集單元4，且兩圖像采集單元4用于采集同方向上的圖像時(shí)(即兩個(gè)圖像采集單元4朝向同一方向)時(shí)，則上述判斷過(guò)程可為:圖像分析單元將兩個(gè)圖像采集單元4同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)圖像移動(dòng)的距離判斷外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。[0055]顯然，如圖5所示，當(dāng)兩圖像采集單元4采集同一方向的圖像時(shí)，其中左側(cè)和右側(cè)的圖像采集單元4所采集的圖像應(yīng)當(dāng)是相似但不同的，上述不同包括同樣的外界物體在兩幅圖像中所處的相對(duì)位置不同，且由于拍攝角度不同故同樣的外界物體外觀也有細(xì)微差另Ij，其中，距圖像采集單元4越遠(yuǎn)的外界物體在兩圖像采集單元4所采集的圖像中位置差別越小，而距圖像采集單元4越近的物體在兩圖像中的位置差別越大。因此，可如圖5所示，先將將左側(cè)和右側(cè)的圖像采集單元4所采集的圖像進(jìn)行輪廓化，即將圖像轉(zhuǎn)換為“線條”的形式，從而消除其中因拍攝角度不同而造成的外觀差別，此時(shí)，兩幅輪廓化后的圖像中的相同外界物體的線條輪廓是相同(或幾乎相同)的，但相同外界物體的位置不同；為此，如圖5所示，將兩幅輪廓化后的圖像以特定位置(如使兩幅圖像的邊緣重合)“重疊”在一起，可以看到此時(shí)疊置的圖像有“重影”，這是因?yàn)閮蓤D像中相同外界物體的位置不同；之后如圖5所示，逐漸移動(dòng)至少一幅輪廓化后的圖像(可為移動(dòng)其中一幅圖像，也可為兩幅圖像同時(shí)移動(dòng))，直到其中相同的外界物體相互重合(即“重影”消失)；顯然，此時(shí)移動(dòng)的距離即代表了兩幅圖像中相同外界物體的位置差別，而如前所述，上述位置差別與該外界物體與圖像采集單元4間的距離有關(guān)；因此，通過(guò)上述移動(dòng)距離可判斷出該外界物體相對(duì)用戶眼睛8的距離。
[0056]同時(shí)，還可根據(jù)目標(biāo)外界物體在圖像中的位置(例如是位于中間還是左上等)確定外界物體相對(duì)用戶眼睛8的角度，在此不再詳細(xì)描述。
[0057]當(dāng)然，圖像采集單元4所采集的圖像中往往實(shí)際上有很多外界物體，此時(shí)可通過(guò)圖像分析技術(shù)確定其中最主要的外界物體(或者說(shuō)認(rèn)為用戶正在看的外界物體)。
[0058]圖像調(diào)整單元?jiǎng)t用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
[0059]如前所述，根據(jù)圖像采集單元采集的圖像可確定外界物體相對(duì)用戶眼睛8的位置(包括距離和角度)，也就是可確定用戶眼睛8的焦距和視線夾角；因此，圖像調(diào)整單元可根據(jù)以上分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像，使其與用戶眼睛8當(dāng)前的狀態(tài)相適應(yīng)。
[0060]優(yōu)選的，圖像調(diào)整單元可根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛8的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛8間的距離。
[0061]也就是說(shuō)，當(dāng)圖像分析單元分析確定了外界物體與用戶眼睛8間的距離時(shí)(即外界物體與用戶眼睛8的物距)，則用戶眼睛8的焦距也就等于外界物體的物；因此，可用圖像調(diào)整單元調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛8的物距，使其等于外界物體的物距，也就是使顯示圖像物距、外界物體物距、用戶眼睛8焦距均相等，從而保證用戶可同時(shí)看清顯示圖像和外界物體，而不用再進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，故其調(diào)整操作簡(jiǎn)單且顯示效果好。
[0062]具體的，可通過(guò)調(diào)整調(diào)焦透鏡單元3而改變顯示圖像的物距，例如可調(diào)整調(diào)焦透鏡單元3中部分調(diào)焦透鏡的位置，也可調(diào)整調(diào)焦透鏡單元3整體的位置等，由于其具體的調(diào)整方法是已知的，故在此也不再詳細(xì)描述。
[0063]優(yōu)選的，圖像調(diào)整單元還可用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。
[0064]其中，“顯示圖像的位置”是指在離用戶眼睛8距離相同的平面內(nèi)，圖像在“上下左右”方向上的不同位置，而并不包括顯示圖像與用于眼睛間的“模擬距離”，該“模擬距離”被稱為顯示圖像的物距。
[0065]也就是說(shuō)，一方面，當(dāng)圖像分析單元分析確定了外界物體相對(duì)用戶眼睛8的角度時(shí)，只要用圖像調(diào)整單元調(diào)整顯示圖像的位置，即可使顯示圖像與外界物體間的位置關(guān)系正確(例如使對(duì)某外界物體的說(shuō)明正好位于該外界物體旁邊)。
[0066]另一方面，由于看距離不同的物體時(shí)用戶眼睛8間的視線夾角不同，因此還可據(jù)此調(diào)整兩個(gè)顯示單元所顯示的圖像的相對(duì)位置，使它們的位置與用戶眼睛8間的視線夾角匹配，保證人腦可將兩幅圖像正確的處理為一幅圖像，使用戶感覺(jué)自己看到的是一幅圖像，而避免出現(xiàn)重影。
[0067]具體的，調(diào)整顯示圖像位置的方法有多種，例如，可調(diào)整顯示器11顯示的內(nèi)容(例如將顯示器11顯示的內(nèi)容整體移動(dòng)幾個(gè)像素)，或者，也可使反射單元中的反射鏡片轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變進(jìn)入用戶眼睛8的顯示圖像的位置，由于這些具體方法是已知的，故在此也不再詳細(xì)描述。
[0068]當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，以上的對(duì)顯示圖像焦距和位置的調(diào)整可以只進(jìn)行其中的一項(xiàng)，也可同時(shí)進(jìn)行。
[0069]實(shí)施例2:
[0070]本實(shí)施例提供一種開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其中，在顯示單元為用戶眼睛提供顯示圖像的過(guò)程中，包括以下步驟:
[0071]圖像采集單元采集外界物體的圖像；
[0072]圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置；
[0073]圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
[0074]優(yōu)選的，圖像采集單元采集外界物體的圖像包括:兩個(gè)圖像采集單元同時(shí)采集同一方向上的圖像；圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置包括:圖像分析單元將兩個(gè)圖像采集單元同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)圖像移動(dòng)的距離判斷外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。
[0075]優(yōu)選的，圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括:圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。
[0076]優(yōu)選的，圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括:圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。
[0077]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種開放式頭戴顯示裝置，其特征在于，包括: 顯示單元，用于為用戶眼睛提供顯示圖像； 圖像采集單元，用于采集外界物體的圖像； 圖像分析單元，用于根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置； 圖像調(diào)整單元，用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述圖像采集單元有兩個(gè)，用于采集同方向的圖像； 所述圖像分析單元用于將兩個(gè)圖像采集單元同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)所述圖像移動(dòng)的距離判斷所述外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述圖像調(diào)整單元用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述圖像調(diào)整單元用于根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。`
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述圖像采集單元直接采集外界物體的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于，還包括用于將顯示單元產(chǎn)生的顯示圖像反射到用戶眼睛的反射單元；其中 所述反射單元包括設(shè)于用戶眼睛前方的半反半透鏡片； 所述圖像采集單元采集由所述半反半透鏡片反射的外界物體的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述圖像采集單元設(shè)于用戶眼睛兩側(cè)； 或 所述圖像采集單元設(shè)于用戶兩眼睛中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的開放式頭戴顯示裝置，其特征在于， 所述顯示單元有兩個(gè)，分別用于產(chǎn)生射入用戶左眼和右眼的顯示圖像。
9.一種開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其特征在于，在顯示單元為用戶眼睛提供顯示圖像的過(guò)程中，包括以下步驟: 圖像采集單元采集外界物體的圖像； 圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置； 圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其特征在于， 所述圖像采集單元采集外界物體的圖像包括:兩個(gè)圖像采集單元同時(shí)采集同一方向上的圖像； 圖像分析單元根據(jù)圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對(duì)用戶眼睛的位置包括:所述圖像分析單元將兩個(gè)圖像采集單元同一時(shí)刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動(dòng)其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過(guò)所述圖像移動(dòng)的距離判斷所述外界物體相對(duì)用戶眼睛的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其特征在于，所述圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括: 圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對(duì)用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開放式頭戴顯示裝置的顯示方法，其特征在于，所述圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像包括: 圖像調(diào)整單元根據(jù)圖像分析單元的分析結(jié)果調(diào)整顯示圖像的位置。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK103698884SQ201310682435
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】金熙哲, 宋泳錫, 劉圣烈, 崔承鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司