提高虛實(shí)疊加真實(shí)性的3d視頻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息集成的新技術(shù)，在日常生活中可以為人們帶來便利。它可以實(shí)現(xiàn)超越電子屏幕的視覺體驗(yàn)，在展現(xiàn)真實(shí)世界的信息的同時(shí)，將虛擬的信息同時(shí)顯示出來，數(shù)碼世界和真實(shí)世界的信息相互補(bǔ)充和疊加，二者完美的結(jié)合在一起呈現(xiàn)在用戶眼中。
[0003]它可以將顯示器屏幕擴(kuò)展到真實(shí)環(huán)境，使計(jì)算機(jī)窗口與圖標(biāo)疊映于現(xiàn)實(shí)對(duì)象，由眼睛凝視或手勢(shì)指點(diǎn)進(jìn)行操作；讓三維物體在用戶的全景視野中根據(jù)當(dāng)前任務(wù)或需要交互地改變其形狀和外觀；對(duì)于現(xiàn)實(shí)目標(biāo)通過疊加虛擬景象產(chǎn)生類似于X光透視的增強(qiáng)效果；將地圖信息直接插入現(xiàn)實(shí)景觀以引導(dǎo)駕駛員的行動(dòng)；通過虛擬窗口調(diào)看室外景象、使墻壁仿佛變得透明。
[0004]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種非常具有前途的技術(shù)。但是現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)平面圖像的顯示，因此在進(jìn)行圖像疊加時(shí)，僅僅能夠?qū)⒍S圖像疊加到現(xiàn)實(shí)中的三維影像中。二維圖像與三維影像很難融合，因此用戶體驗(yàn)難以顯著提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種提高虛實(shí)疊加真實(shí)性的3D視頻系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]提高虛實(shí)疊加真實(shí)性的3D視頻系統(tǒng)，包括一眼鏡主體，所述眼鏡主體包括一兩根眼鏡腿，以及兩片鏡片，其特征在于:
[0008]至少一片所述鏡片上設(shè)有顯示屏；
[0009]所述眼鏡主體還固定有一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接有一顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)電連接或者光線連接所述顯示屏；
[0010]所述微型處理器系統(tǒng)還連接有一激光測(cè)距儀，所述激光測(cè)距儀的測(cè)量方向朝向眼鏡主體的前方。
[0011]以實(shí)現(xiàn)在鏡片上成像。所述的光線連接的方式，可以是影像直接透射，或者通過光波導(dǎo)片間接透射的方式。激光測(cè)距儀以測(cè)量前方物體的距離。比如前方的墻面、桌子、窗戶等的距尚。
[0012]所述微型處理器系統(tǒng)將所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離，作為控制所述顯示系統(tǒng)將物體畫面顯示在顯示屏上大小的參數(shù)；所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離越遠(yuǎn)，顯示屏上物體畫面比例越??；所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離越近，顯示屏上物體畫面比例越大。
[0013]以實(shí)現(xiàn)虛擬影像與實(shí)際物品，等比例融合。
[0014]因此本專利不但實(shí)現(xiàn)了虛擬影像與實(shí)際三維影像的簡(jiǎn)單疊加融合，而且引入了成像比例因?qū)⒁B加的實(shí)際物品的距離不同，而自動(dòng)調(diào)整大小的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了等比例自動(dòng)融合。使虛擬影像和實(shí)際影像融合的更加密切。
[0015]所述微型處理器系統(tǒng)和所述顯示系統(tǒng)固定在所述眼鏡腿上。減輕對(duì)鼻梁的壓力。
[0016]所述激光測(cè)距儀設(shè)有測(cè)量探頭，所述測(cè)量探頭包括激光發(fā)射器和光敏元件，所述測(cè)量探頭位于所述眼鏡腿上。
[0017]或者，所述眼鏡主體還包括一鏡框，兩根所述眼鏡腿固定在所述鏡框兩側(cè)；所述激光測(cè)距儀設(shè)有測(cè)量探頭，所述測(cè)量探頭包括激光發(fā)射器和光敏元件，所述測(cè)量探頭位于所述鏡框中部。
[0018]可以，測(cè)量探頭位于鏡框中部上方。避開鼻梁。
[0019]也可以，測(cè)量探頭位于鏡框中部下方。獲得鼻梁對(duì)重力的支撐。
[0020]所述顯示屏可以為液晶顯示屏。液晶顯示屏技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，成本較低易于實(shí)施。
[0021]所述顯示屏還可以為投影顯示屏。采用投影顯示屏，可以避免在鏡片上進(jìn)行導(dǎo)線排布。
[0022]所述顯示屏還可以為光波導(dǎo)片投影顯示屏，所述光波導(dǎo)片投影顯示屏包括依次排布的光入射部、光傳導(dǎo)部和成像部；
[0023]所述光入射部為一反光機(jī)構(gòu)；
[0024]所述光傳導(dǎo)部為一透明板，透明板作為光波導(dǎo)片；
[0025]所述成像部為包括至少10個(gè)凸起排布而成的凸起陣列面；
[0026]所述反光機(jī)構(gòu)的反光面傾斜朝向所述透明板入光一側(cè)，既入光側(cè)；反光面與透明板之間的夾角小于45度，大于30度；
[0027]所述成像部設(shè)有一入光口，所述入光口對(duì)接在所述光傳導(dǎo)部的出光一側(cè)，既出光側(cè)。
[0028]還包括至少兩個(gè)顯示屏，兩個(gè)所述顯示屏分別位于兩片所述鏡片上；
[0029]兩個(gè)所述顯示屏為同種光學(xué)成像機(jī)理的顯示屏，并且均為透光的顯示屏；
[0030]兩個(gè)顯示屏具有獨(dú)立的畫面顯示功能，允許顯示不同畫面。
[0031]通過上述設(shè)計(jì)，在兩個(gè)鏡片上分別設(shè)置顯示屏，進(jìn)而允許兩個(gè)顯示不同畫面，為顯示三維影像中的左眼視圖和右眼視圖提供了物理基礎(chǔ)。進(jìn)而允許提高虛實(shí)疊加真實(shí)性的3D視頻系統(tǒng)播放三維影像。
[0032]又因?yàn)轱@示屏為透光的顯示屏，所以并不完整遮擋用戶視線?？梢粤己玫呐c實(shí)際空間中的三維影像進(jìn)行融合。大大提升虛擬影像與實(shí)際影像的融合程度，提升用戶體驗(yàn)。
[0033]所述微型處理器系統(tǒng)將所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離，作為控制所述顯示系統(tǒng)將物體畫面顯示在兩個(gè)顯示屏上角度差的參數(shù)；所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離越遠(yuǎn)，兩個(gè)顯示屏上物體畫面角度差越??；所述激光測(cè)距儀測(cè)得的距離越近，兩個(gè)顯示屏上物體畫面角度差越大。
[0034]從而在視差方面，改善所顯示物體的距離感。
[0035]因此本專利不但實(shí)現(xiàn)了虛擬三維影像與實(shí)際三維影像的等比例疊加融合，而且引入了角度差參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)距離感融合。
[0036]從而實(shí)現(xiàn)虛擬三維影像與實(shí)際三維影像的自動(dòng)完美融合。
[0037]所述光波導(dǎo)片投影顯示屏，用于顯示的光線進(jìn)入所述光入射部，經(jīng)過反射后進(jìn)入光傳導(dǎo)部，光傳導(dǎo)部的光線通過入光口進(jìn)入成像部，成像部的凸起陣列面對(duì)光線形成反射，進(jìn)而使光線射出到外界。進(jìn)入眼睛后，成為被人所感知的圖像。
[0038]用于顯示的光線進(jìn)入所述光入射部，經(jīng)過反射后進(jìn)入光傳導(dǎo)部，因?yàn)椴ＡЩ蛘咄该鱽喛肆Φ娜瓷浣菫榇笥?2度左右，因此將反光面與透明板間的夾角設(shè)置在30度?45度之間，可以良好的處理全反射問題。使反光機(jī)構(gòu)可以采用反射棱鏡，使透明板內(nèi)在不設(shè)置其他反光涂層的情況下，也能利用全反射實(shí)現(xiàn)良好的光線傳輸。
[0039]所述眼鏡主體包括兩根眼鏡腿以及兩片鏡片，兩跟所述眼鏡腿上分別設(shè)有朝向前方透射的投影儀，兩個(gè)所述鏡片上分別設(shè)有光波導(dǎo)片投影顯示屏；
[0040]兩個(gè)所述投影儀投射的方向，分別朝上兩個(gè)所述光波導(dǎo)片投影顯示屏的反光機(jī)構(gòu)。以便于透射的影像光線能夠順利進(jìn)入光波導(dǎo)片，并傳輸?shù)匠上癫俊?br>[0041]優(yōu)選為，所述鏡片一側(cè)設(shè)有所述光入射部，即所述反光機(jī)構(gòu)，所述成像部嵌入在所述鏡片內(nèi)，所述反光機(jī)構(gòu)與所述成像部之間的所述鏡片部分，作為所述光波導(dǎo)片；所述成像部的入光口，與所述光傳導(dǎo)部的出光側(cè)在所述鏡片內(nèi)無縫對(duì)接。
[0042]進(jìn)而使鏡片，具有光波導(dǎo)片和成像功能。從而可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0043]所述反光機(jī)構(gòu)，優(yōu)選為一反光棱鏡，所述反光棱鏡設(shè)置在鏡片靠近眼鏡腿的一側(cè)。以便于投影儀光線投射。
[0044]進(jìn)一步，所述反光棱鏡，與鏡片一體化成型。進(jìn)而使整個(gè)鏡片，同時(shí)具備反光機(jī)構(gòu)、光波導(dǎo)片和成像部的全部功能。從而可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且可以減少銜接結(jié)構(gòu)，并且大大減少因?yàn)殂暯涌p隙而造成的光能損耗，保證成像質(zhì)量。
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