本發(fā)明屬于ar技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備。

背景技術(shù)：

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(ar)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)，用戶在使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)，既可看到外部真實(shí)世界也可以看到投影出來的虛擬特征。

目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，然而，現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備仍普遍存在以下問題：

1)現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備只能讓用戶看到虛擬特征與外部真實(shí)世界的疊加場景，而無法實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬特征的空間交互，即用戶無法操控通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備看到的虛擬特征，體驗(yàn)效果較差。

2)現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備沒有設(shè)置軟件開發(fā)工具包(sdk)，不利于開發(fā)者的開發(fā)，這樣，在具體使用過程中難以實(shí)現(xiàn)虛擬特征與真實(shí)物體重合的設(shè)置問題。

3)現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備主要采用在人眼前方的觀看顯示屏中夾入顯示模塊的方式，其成本高、可視角度少，且為了要保護(hù)人眼前方脆弱的觀看顯示屏，觀看顯示屏一般設(shè)計(jì)為采用多層玻璃夾著液晶屏，這樣，會(huì)把較大的重量集中壓到用戶的鼻梁上，造成用戶使用的不適。

4)現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，通常自帶運(yùn)算系統(tǒng)，使用者必須使用其自帶系統(tǒng)，這很大一部分原因是要把顯示的內(nèi)容分成雙目顯示，有視差的內(nèi)容，所以其兼容性差，不能使用通用的智能手機(jī)或通用的系統(tǒng)。同時(shí)，這分屏運(yùn)算會(huì)耗費(fèi)較大的運(yùn)算量及功耗，其控制系統(tǒng)成本較高，且不利于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。此外，現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備無法調(diào)節(jié)瞳距，對(duì)于用戶使用時(shí)會(huì)有一定的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)不足之處，提供了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，其解決了現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備兼容性差、成本高、功耗大、無法實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬特征的空間交互的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，包括：

攝像頭，用于拍攝外部真實(shí)環(huán)境；

圖像顯示屏，用于顯示虛擬特征；

半反半透鏡，用于供人眼觀看由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象，且該半反半透鏡為雙眼共用的單目結(jié)構(gòu)；

光路轉(zhuǎn)換組件，用于將所述圖像顯示屏上所顯示之虛擬特征投射至所述半反半透鏡上；

數(shù)據(jù)處理器，與所述攝像頭、所述圖像顯示屏數(shù)據(jù)連接，用于對(duì)所述攝像頭的攝像信息進(jìn)行識(shí)別、定位、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制所述圖像顯示屏改變顯示信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬特征的空間交互。

可選地，所述圖像顯示屏顯示的虛擬特征為虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，所述數(shù)據(jù)處理器能夠?qū)λ鰯z像頭的攝像信息進(jìn)行識(shí)別、定位、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制所述圖像顯示屏輸出不同的虛擬特征為虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)所述虛擬按鈕或者所述虛擬操控界面或者所述虛擬圖標(biāo)的點(diǎn)擊操控；或者，

所述圖像顯示屏顯示的虛擬特征為虛擬模型，所述數(shù)據(jù)處理器能夠?qū)λ鰯z像頭的攝像信息進(jìn)行識(shí)別、定位、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制所述圖像顯示屏輸出不同狀態(tài)下的虛擬模型，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)虛擬模型的多方位觀看或者操控。

可選地，用戶對(duì)所述虛擬按鈕或者所述虛擬操控界面或者所述虛擬圖標(biāo)的點(diǎn)擊操控方式為：所述數(shù)據(jù)處理器識(shí)別攝像頭拍攝到用戶伸出的手指或者用戶操作的所述操控部件，并運(yùn)算得出手指或操控部件的平面位置，當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理器識(shí)別到手指在所述虛擬按鈕或者所述虛擬操控界面或者所述虛擬圖標(biāo)或操控部件對(duì)應(yīng)位置處停留到設(shè)定時(shí)間后即觸發(fā)點(diǎn)擊操控；或者，

用戶對(duì)所述虛擬模型多方位觀看的實(shí)現(xiàn)方式為：所述數(shù)據(jù)處理器識(shí)別到所述攝像頭攝像信息的相對(duì)方位角改變后，通過重新識(shí)別、定位、運(yùn)算激發(fā)所述圖像顯示屏顯示出所述虛擬模型在相應(yīng)方位角度的圖像信息；或者，

用戶操控虛擬模型的實(shí)現(xiàn)方式為：所述數(shù)據(jù)處理器識(shí)別所述攝像頭拍攝到用戶伸出的手指或者用戶操作的操控部件，并獲取手指或操控部件的平面位置，當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理器識(shí)別到手指或操控部件的位置坐標(biāo)在所述虛擬模型上停留到設(shè)定時(shí)間后即觸發(fā)操控。

可選地，所述虛擬特征投射到半反半透鏡上的方式為：所述數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述攝像頭的攝像信息激發(fā)所述圖像顯示屏在對(duì)應(yīng)位置采用非黑色的形式顯示設(shè)定好的虛擬特征，并使所述圖像顯示屏上的其他位置都呈黑色顯示或關(guān)閉所述圖像顯示屏上其他位置的發(fā)光像素點(diǎn)，所述圖像顯示屏的顯示內(nèi)容通過所述光路轉(zhuǎn)換組件轉(zhuǎn)換后投射到所述半反半透鏡上，用戶將僅看到所述圖像顯示屏上非黑色的所述虛擬特征。

可選地，上述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，還包括用于根據(jù)用戶頭部移動(dòng)而激發(fā)所述圖像顯示屏改變顯示信息的角速度傳感器或者加速度傳感器，所述角速度傳感器或者所述加速度傳感器與所述攝像頭、所述數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)連接。

可選地，上述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，還包括用于控制所述角速度傳感器或者所述加速度傳感器開關(guān)和/或激發(fā)所述圖像顯示屏改變顯示信息的遙控器，所述遙控器與所述數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)傳輸連接。

可選地，所述遙控器上設(shè)有語音輸入結(jié)構(gòu)和用于控制所述語音輸入結(jié)構(gòu)開、關(guān)的語音控制開關(guān)。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理器內(nèi)設(shè)有用于供開發(fā)者開發(fā)的軟件開發(fā)工具包；且/或，

所述光路轉(zhuǎn)換組件包括轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件和設(shè)置于所述轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件與所述半反半透鏡之間的透射構(gòu)件，所述圖像顯示屏和所述轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件都位于所述透射構(gòu)件的上方，其中，所述轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件位于靠近所述半反半透鏡的一側(cè)，所述圖像顯示屏位于遠(yuǎn)離所述半反半透鏡的一側(cè)；或者，所述轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件位于遠(yuǎn)離所述半反半透鏡的一側(cè)，所述圖像顯示屏位于靠近所述半反半透鏡的一側(cè)。

可選地，所述半反半透鏡與人眼之間具有用于避讓用戶所佩戴之眼鏡的避讓空間；且/或，所述半反半透鏡以與豎直面之間之夾角大于45°小于90°的形式傾斜設(shè)置；且/或，所述光路轉(zhuǎn)換組件之投射于所述半反半透鏡上的光線與所述半反半透鏡之間的夾角為45°±5°。

可選地，所述圖像顯示屏為智能手機(jī)的顯示屏，所述攝像頭為所述智能手機(jī)的后置攝像頭，所述數(shù)據(jù)處理器為所述智能手機(jī)的處理器；或者，所述圖像顯示屏、所述攝像頭、所述數(shù)據(jù)處理器為相互獨(dú)立設(shè)置的獨(dú)立顯示屏、獨(dú)立攝像頭、獨(dú)立處理器，所述獨(dú)立顯示屏、所述獨(dú)立攝像頭都與所述獨(dú)立處理器數(shù)據(jù)連接；或者，所述圖像顯示屏為智能手機(jī)的顯示屏，所述攝像頭為所述智能手機(jī)之前置攝像頭與一個(gè)可調(diào)位置之廣角鏡頭或者魚眼鏡頭的組合，所述數(shù)據(jù)處理器為所述智能手機(jī)的處理器；或者，所述圖像顯示屏為智能手機(jī)的顯示屏，所述攝像頭為一傳感運(yùn)算裝置上的廣角鏡頭或者魚眼鏡頭，所述數(shù)據(jù)處理器包括所述智能手機(jī)的處理器和所述傳感運(yùn)算裝置的處理器。

本發(fā)明提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，采用雙眼共用的單目結(jié)構(gòu)供用戶觀看由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象，這樣，疊加增強(qiáng)的虛擬內(nèi)容為單目顯示，數(shù)據(jù)處理器無需進(jìn)行分屏運(yùn)算，節(jié)約運(yùn)算量及功耗，利于實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)有效改良了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的兼容性。此外，本發(fā)明中數(shù)據(jù)處理器能夠?qū)z像頭的攝像信息與圖像顯示屏所顯示的虛擬特征進(jìn)行定位整合、運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制所述圖像顯示屏改變顯示信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬特征的空間交互，極大程度地提高了用戶的體驗(yàn)效果。同時(shí)，因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)結(jié)合了真實(shí)環(huán)境進(jìn)行疊加和結(jié)合了定位算法，所以，可以實(shí)現(xiàn)用戶在各個(gè)角度看到虛擬特征的不同側(cè)面，所以，單目系統(tǒng)不會(huì)降低用戶的立體體驗(yàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光路系統(tǒng)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光路系統(tǒng)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光路系統(tǒng)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光路系統(tǒng)的正向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光路系統(tǒng)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件上時(shí)，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

還需要說明的是，以下實(shí)施例中的左、右、上、下、頂、底等方位用語，僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

實(shí)施例一：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，包括：

攝像頭1，用于拍攝外部真實(shí)環(huán)境；

圖像顯示屏2，用于顯示虛擬特征，圖像顯示屏2可以是任何形式的屏幕，如可為普通的液晶顯示屏或者自發(fā)光的oled顯示屏或者led顯示屏等；

半反半透鏡3，用于反射圖像顯示屏2上的內(nèi)容，并且有一定的透過率，可供人眼5觀看由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象，且該半反半透鏡3為雙眼共用的單目結(jié)構(gòu)；

光路轉(zhuǎn)換組件4，用于將圖像顯示屏2上所顯示之虛擬特征投射至半反半透鏡3上，由光路轉(zhuǎn)換組件4和半反半透鏡3構(gòu)成的光路系統(tǒng)為雙眼共用的單目系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)處理器(圖未示)，與攝像頭1、圖像顯示屏2數(shù)據(jù)連接(兩部件之間數(shù)據(jù)連接具體指，兩部件以能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接方式連接，其具體)，用于對(duì)攝像頭1的攝像信息進(jìn)行定位、識(shí)別、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制圖像顯示屏2改變顯示信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬特征的空間交互。兩部件之間數(shù)據(jù)連接具體指，兩部件以能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接方式連接，其具體可為有線連接也可為無線連接。

半反半透鏡3可反射由光路轉(zhuǎn)換組件4投射至其上的內(nèi)容，并且有一定的透過率，這樣，用戶戴上本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備后，可通過半反半透鏡3看到經(jīng)圖像顯示屏2、光路轉(zhuǎn)換組件4依次投射至其上的虛擬特征，同時(shí)可透過半反半透鏡3看到外部真實(shí)環(huán)境，這樣，就仿佛虛擬特征處于真實(shí)環(huán)境中一樣。當(dāng)用戶要與虛擬特征進(jìn)行互動(dòng)時(shí)，數(shù)據(jù)處理器可以根據(jù)攝像頭1的攝像信息對(duì)該攝像信息與虛擬特征進(jìn)行定位整合、運(yùn)算，從而可以判斷用戶的意圖，進(jìn)而控制改變圖像顯示屏2的顯示信息，最終實(shí)現(xiàn)了用戶與虛擬特征的空間交互，極大程度地提高了用戶的體驗(yàn)效果。此外，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，采用雙眼共用的單目系統(tǒng)供用戶觀看由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象，這樣，數(shù)據(jù)處理器無需進(jìn)行分屏運(yùn)算，節(jié)約運(yùn)算量及功耗，利于實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)有效改良了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的兼容性，能快速接入到現(xiàn)行軟件，進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)操作。同時(shí)，因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)結(jié)合了真實(shí)環(huán)境進(jìn)行疊加和結(jié)合了定位算法，所以，可以實(shí)現(xiàn)用戶在各個(gè)角度看到虛擬特征的不同側(cè)面，所以，單目系統(tǒng)不會(huì)降低用戶的立體體驗(yàn)。

優(yōu)選地，圖像顯示屏2為智能手機(jī)100的顯示屏，攝像頭1為智能手機(jī)100的后置攝像頭1，該后置攝像頭為三維攝像頭，數(shù)據(jù)處理器為智能手機(jī)100的處理器。攝像頭1、圖像顯示屏2、數(shù)據(jù)處理器直接采用智能手機(jī)100的攝像頭1、顯示屏、處理器，使得用戶可以在ar模式下操控自己的智能手機(jī)100，且無需使用其它的控制系統(tǒng)進(jìn)行額外的運(yùn)算配合，用戶不用額外購置顯示設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備和電源，其可操控的應(yīng)用程序與真實(shí)環(huán)境中直接使用智能手機(jī)100操控?zé)o異，同時(shí)其可兼容市面上幾乎所有的智能手機(jī)100，智能手機(jī)100可以隨時(shí)更換。

優(yōu)選地，智能手機(jī)100具有slam(simultaneouslocalizationandmapping，即同步定位與建圖)定位功能，這樣，可直接使用智能手機(jī)100的slam定位功能實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭1攝像信息的快速定位，利于簡化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，包括可供用戶佩戴的頭戴設(shè)備主體，半反半透鏡3和光路轉(zhuǎn)換組件4都設(shè)于頭戴設(shè)備主體上，頭戴設(shè)備主體上設(shè)有可供智能手機(jī)100容置定位的容置腔，在使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)先將智能手機(jī)100安裝于容置腔內(nèi)。容置腔內(nèi)可以插入多種屏幕尺寸的智能手機(jī)100，作為攝像、顯示、數(shù)據(jù)運(yùn)算的功能部件，其使用方便、兼容性強(qiáng)。

優(yōu)選地，圖像顯示屏2的虛擬特征為虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，數(shù)據(jù)處理器能夠?qū)z像頭1的攝像信息進(jìn)行識(shí)別、定位、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制圖像顯示屏2輸出不同的虛擬特征為虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)的點(diǎn)擊操控。

優(yōu)選地，虛擬按鈕或者虛擬操控界面(ui)或者虛擬圖標(biāo)投射到半反半透鏡3上的方式為：數(shù)據(jù)處理器根據(jù)攝像頭1的攝像信息激發(fā)圖像顯示屏2在對(duì)應(yīng)位置采用非黑色的形式顯示設(shè)定好的虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，并使圖像顯示屏2上的其他位置都呈黑色顯示或關(guān)閉圖像顯示屏2上其他位置的發(fā)光像素點(diǎn)。圖像顯示屏2的顯示內(nèi)容通過上述的光路轉(zhuǎn)換組件4轉(zhuǎn)換后投射到半反半透鏡3上，用戶只看到圖像顯示屏2上非黑色的(已點(diǎn)亮的像素點(diǎn)顯示的)虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，而看不到圖像顯示屏2的黑色內(nèi)容，這樣，用戶看到的是在外部真實(shí)環(huán)境中疊加了虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，用戶感覺虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)仿佛真的存在外部真實(shí)環(huán)境中一樣，且好像就在自己眼前可觸控的區(qū)域。

優(yōu)選地，用戶對(duì)虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)的點(diǎn)擊操控方式為：用戶通過半反半透鏡3可以看到虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)呈現(xiàn)于自己的前方，用戶將手指伸向想要點(diǎn)擊的虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)或者操控部件上對(duì)應(yīng)的位置，攝像頭1會(huì)拍攝到用戶伸出的手指或者拍攝到用戶操作的操控部件，操控部件可為手柄或者遙控器或者鍵盤或者鼠標(biāo)等，數(shù)據(jù)處理器識(shí)別攝像頭1拍攝到用戶伸出的手指或者用戶操作的操控部件，并運(yùn)算得出手指或操控部件的平面位置(xoy平面的坐標(biāo))，作為控制如虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)的選擇。當(dāng)數(shù)據(jù)處理器識(shí)別到手指或操控部件在虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)對(duì)應(yīng)位置處停留到設(shè)定時(shí)間(如2s)后即觸發(fā)點(diǎn)擊事件，猶如點(diǎn)擊了觸控屏中的虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)。

優(yōu)選地，手指或操控部件的識(shí)別定位方式為：首先通過調(diào)節(jié)攝像頭1的焦點(diǎn)，以使攝像頭1的聚焦點(diǎn)盡量短，通過數(shù)據(jù)處理器算法識(shí)別出虛焦與實(shí)焦位置的區(qū)域，再利用手指或操控部件的顏色作為篩選條件分割出手指或者操控部件所在的位置(或直接用形態(tài)學(xué)識(shí)別出手指前伸及手指所在的位置)，作為手指或者操控部件的位置數(shù)據(jù)。具體應(yīng)用中，根據(jù)具體實(shí)際情況，可先讓用戶在使用前先進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)讓用戶依次點(diǎn)擊顯示區(qū)域4個(gè)角點(diǎn)的虛擬特征，獲取用戶實(shí)際點(diǎn)擊位置與攝像頭1捕捉的手指或者操控部件的圖片的像素坐標(biāo)的差值，從而獲得攝像頭1捕捉的手指或者操控部件在圖像上的坐標(biāo)與實(shí)際點(diǎn)擊位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選地，上述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備還包括用于根據(jù)用戶頭部移動(dòng)而激發(fā)圖像顯示屏2改變顯示信息的角速度傳感器或加速度傳感器(圖未示)，角速度傳感器或加速度傳感器與攝像頭1、數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)連接。角速度傳感器或加速度傳感器的設(shè)置，使得用戶對(duì)虛擬特征進(jìn)行上滑、下滑、左滑、右滑的操作，可以通過用戶仰頭、低頭、向左轉(zhuǎn)頭、向右轉(zhuǎn)頭的方式實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理器可以根據(jù)攝像頭1的攝像信息和角速度傳感器或加速度傳感器的檢測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定位整合、運(yùn)算，從而可以判斷用戶的意圖，進(jìn)而控制改變圖像顯示屏2的顯示信息。對(duì)于攝像頭1、圖像顯示屏2、數(shù)據(jù)處理器直接采用智能手機(jī)100的攝像頭1、顯示屏、處理器的方案而言，角速度傳感器為智能手機(jī)100的陀螺儀，加速度傳感器為智能手機(jī)100的加速度傳感器。

具體地，本實(shí)施例中，通過用戶仰頭、低頭、向左轉(zhuǎn)頭、向右轉(zhuǎn)頭實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬特征進(jìn)行上滑、下滑、左滑、右滑操作的實(shí)施方式為：利用角速度傳感器，檢測用戶頭部垂直角度上角加速度變化(或者還可進(jìn)一步再結(jié)合重力加速度傳感器的數(shù)據(jù))，確定用戶頭部方向的轉(zhuǎn)動(dòng)向量。這樣角速度傳感器可一直檢測角加速度的變化，當(dāng)某一方向角加速度突然有一較大的變化時(shí)，識(shí)別為用戶朝該方向偏移頭部，觸發(fā)對(duì)虛擬特征向上滑動(dòng)或向下滑動(dòng)或向左滑動(dòng)向右滑動(dòng)對(duì)應(yīng)的操作。為提高識(shí)別率，觸發(fā)對(duì)虛擬特征向上滑動(dòng)或向下滑動(dòng)或向左滑動(dòng)向右滑動(dòng)對(duì)應(yīng)操作的設(shè)定閾值可通過機(jī)器長期學(xué)習(xí)、識(shí)別用戶通常的角加速度變化的數(shù)值，或者在使用前用戶在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的聲音指引下進(jìn)行一次抬頭、低頭、頭向左偏轉(zhuǎn)、頭向右偏轉(zhuǎn)的操作，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備記錄下用戶這時(shí)加速度突變的數(shù)值作為觸發(fā)對(duì)應(yīng)事件的設(shè)定閾值。

優(yōu)選地，為了進(jìn)一步降低對(duì)虛擬特征向上滑動(dòng)或向下滑動(dòng)或向左滑動(dòng)向右滑動(dòng)操作的誤觸發(fā)率，可以配合一遙控器來觸發(fā)，即上述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備還包括用于控制角速度傳感器開關(guān)的遙控器，遙控器與數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)傳輸連接。。該遙控器的形態(tài)可以是矩形鍵盤狀或者鼠標(biāo)狀或者手環(huán)狀或者手柄狀。具體應(yīng)用中，通過按遙控器上某一特定的按鍵，遙控器會(huì)發(fā)送信號(hào)到手機(jī)，觸發(fā)抬頭、低頭、向左偏轉(zhuǎn)頭，向右偏轉(zhuǎn)頭控制達(dá)到控制虛擬特征滑動(dòng)方向的功能。遙控器的數(shù)據(jù)傳送方式可以是wifi、藍(lán)牙、zigbee、nfc、紅外等。wifi(wirelessfidelity)是采用無線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。zigbee是基于ieee802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議；根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，zigbee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。nfc(nearfieldcommunication)即近場通信，是一種短距高頻的無線電技術(shù)，在13.56mhz頻率運(yùn)行于10厘米距離內(nèi)。

優(yōu)選地，上述的遙控器還可用于激發(fā)圖像顯示屏2改變顯示信息，這樣，具體應(yīng)用中，可以直接通過操控遙控器上的按鍵來實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬特征的上滑、下滑、左滑、右滑操作。

優(yōu)選地，上述的遙控器上還設(shè)有激發(fā)圖像顯示屏2改變顯示信息的語音輸入結(jié)構(gòu)和用于控制語音輸入結(jié)構(gòu)開、關(guān)的語音控制開關(guān)。語音輸入結(jié)構(gòu)具體可為麥克風(fēng)。語音控制開關(guān)具體可為按鈕或者旋鈕或者觸摸開關(guān)等。具體應(yīng)用中，語音控制開關(guān)觸發(fā)語音輸入結(jié)構(gòu)開啟后，用戶說出對(duì)應(yīng)的語音命令，即可激發(fā)圖像顯示屏2改變顯示信息。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理器內(nèi)設(shè)有用于供開發(fā)者開發(fā)的軟件開發(fā)工具包(sdk)。本實(shí)施例的增強(qiáng)顯示設(shè)備帶有軟件開發(fā)工具包，利于開發(fā)者的開發(fā)，解決了虛擬特征與真實(shí)物體重合等設(shè)置問題。

優(yōu)選地，光路轉(zhuǎn)換組件4包括轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41和設(shè)置于轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41與半反半透鏡3之間的透射構(gòu)件42。具體應(yīng)用中，圖像顯示屏2發(fā)射出光線投射至轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41上，轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41將由圖像顯示屏2投射至其上的光線反射至透射構(gòu)件42上，由轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41投射至透射構(gòu)件42上光線可透過透射構(gòu)件42投射至半反半透鏡3，半反半透鏡3將由透射構(gòu)件42投射至其上的光線反射至用戶的人眼5上，從而使得用戶可以通過半反半透鏡3看到由圖像顯示屏2、轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41、透射構(gòu)件42投射的虛擬特征；此外，外部真實(shí)環(huán)境中的光線可透過半反半透鏡3投射至用戶的人眼5上，從而使得用戶可以通過半反半透鏡3看到外部真實(shí)環(huán)境，這樣，用戶通過半反半透鏡3看到的就是虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境的集成景象。

本實(shí)施例中，由圖像顯示屏2、轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41、透射構(gòu)件42、半反半透鏡3組成的光路中，不需設(shè)置雙目隔板，無需進(jìn)行分屏處理，無需調(diào)節(jié)瞳距，兼容性強(qiáng)。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41為直角棱鏡或者由多個(gè)反射鏡組成的全反射構(gòu)件。轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41優(yōu)選以45°度的入射方向?qū)⒐饩€反射至透射構(gòu)件42上；當(dāng)然了，具體應(yīng)用中，轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41反射至透射構(gòu)件42上的光線也可不是嚴(yán)格的45°度的入射方向。轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41的光程可根據(jù)透射構(gòu)件42的參數(shù)和虛擬特征所需成像的距離進(jìn)行優(yōu)化選擇。

優(yōu)選地，透射構(gòu)件42為菲涅爾透鏡，其重量輕、成本低。當(dāng)然了，具體應(yīng)用中，透射構(gòu)件42也可采用其它設(shè)置形式，如平凸透鏡或者由多個(gè)透鏡組成的放大鏡組，采用由多個(gè)透鏡組成的放大鏡組可利于用戶使用過程中的手動(dòng)調(diào)焦。優(yōu)選地，該菲涅爾透鏡或平凸透鏡或者放大鏡組的焦距可根據(jù)調(diào)節(jié)其與轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41的距離調(diào)節(jié)為180mm±10mm。

優(yōu)選地，半反半透鏡3與人眼5之間具有用于避讓用戶所佩戴之眼鏡的避讓空間；且/或，半反半透鏡3以與豎直面之間之夾角大于45°小于90°的形式傾斜設(shè)置；且/或，光路轉(zhuǎn)換組件4之投射于半反半透鏡3上的光線與半反半透鏡3之間的夾角為45°±5°。避讓空間的設(shè)置，佩戴眼鏡的用戶在戴上本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備后，眼鏡與半反半透鏡3之間仍存在一定的間距，從而使得佩戴眼鏡的用戶可以很好地使用本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，且使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生壓迫感，極大程度地提高了用戶使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的舒適性。將半反半透鏡3設(shè)置為以與豎直面之間之夾角大于45°小于90°的形式傾斜設(shè)置，并將圖像顯示屏2豎直橫放于半反半透鏡3和透射構(gòu)件42的上方，這樣，可以把頭戴設(shè)備主體的大部分重量自然地分配到用戶的額頭上，從而使得用戶鼻梁和耳朵上承受的壓力大大減少(差不多就相當(dāng)于只需承受半反半透鏡3的重量)，提高了用戶使用該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的舒適性。此外，用戶在使用這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)，其他用戶除非是在半反半透鏡3的下方、且在一定距離下才可能看到半反半透鏡3上顯示的虛擬特征，所以其他用戶基本上無法看到正在使用用戶所看到的虛擬內(nèi)容，能保護(hù)使用用戶的隱私。

優(yōu)選地，本實(shí)施例中，圖像顯示屏2和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于遠(yuǎn)離半反半透鏡3的一側(cè)，圖像顯示屏2位于靠近半反半透鏡3的一側(cè)，即：智能手機(jī)100和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件41的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于靠近人眼5的一側(cè)，智能手機(jī)100位于遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)。

優(yōu)選地，光路轉(zhuǎn)換組件4之投射于半反半透鏡3上的光線與半反半透鏡3之間的夾角為45°，此時(shí)，半反半透鏡3的反射最強(qiáng)，可在使用透過率較高(反射率較低)的半反半透鏡3的情況下，看到的虛擬特征更清晰(更亮，對(duì)比度更高)，同時(shí)看到外部真實(shí)環(huán)境又不會(huì)太暗；而且，這樣嚴(yán)格按照45°投影的虛擬特征會(huì)垂直人眼5視線前方，讓用戶感覺更自然，但半反半透鏡3與光軸的夾角也可按具體度數(shù)情況作調(diào)整。具體應(yīng)用中，根據(jù)圖像顯示屏2亮度及使用環(huán)境的不同可以采用不同反射率和透射率的半反半透鏡3。

優(yōu)選地，半反半透鏡3之朝向人眼5的表面可以為平面也可以為弧面或者其它曲面。

本實(shí)施例通過對(duì)透射構(gòu)件42焦距的調(diào)節(jié)巧妙地增加了光程，使得外部真實(shí)環(huán)境中的特定特征可以與虛擬特征能夠在透射構(gòu)件42的焦點(diǎn)中重疊顯示，解決了近距離觀看半反半透鏡3不能對(duì)焦的問題。

本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，具有如下有益效果：

1)可兼容市面上幾乎所有的智能手機(jī)100，智能手機(jī)100可以隨時(shí)更換。

2)光路系統(tǒng)為雙眼共用的單目系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理器無需進(jìn)行分屏運(yùn)算，只是單屏顯示內(nèi)容節(jié)約運(yùn)算能力及功耗，可以直接采用智能手機(jī)100的處理器，無需使用別的軟件系統(tǒng)或進(jìn)行額外的運(yùn)算配合，也不用另外購置具有電源、運(yùn)算處理器的裝置；用戶可以在ar模式下操作自己的智能手機(jī)100，在ar模式下可操作的應(yīng)用程序跟在真實(shí)環(huán)境中的操作類似。

3)用戶使用該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)，重量主要集中于額頭處，鼻梁處和耳朵處壓力較少。

4)通過特定光路設(shè)計(jì)，延展光路使虛擬特征成像于人眼5前方觸手可及的距離，使得用戶與虛擬特征的交互更自然，使ar效果更逼真。

5)用戶在使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備觀看虛擬特征時(shí)，其他用戶基本上無法看到正在使用用戶所看到的虛擬內(nèi)容，利于有效保護(hù)用戶的使用隱私。

6)使用具有slam功能的智能手機(jī)100后，可以有inside-out的定位能力(6自由度空間定位)，可以使得虛擬特征仿佛真的在外部真實(shí)環(huán)境中，用戶在外部真實(shí)環(huán)境中能走到不同角度觀看虛擬特征。

7)結(jié)構(gòu)簡單、成本低。

實(shí)施例二：

一并參照?qǐng)D1和圖2所示，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，與實(shí)施例一的主要區(qū)別在于：實(shí)施例一中，圖像顯示屏2為智能手機(jī)100的顯示屏，攝像頭1為智能手機(jī)100的后置攝像頭1，數(shù)據(jù)處理器為智能手機(jī)100的處理器；而本實(shí)施例中，圖像顯示屏2、攝像頭1、數(shù)據(jù)處理器為相互獨(dú)立設(shè)置的獨(dú)立顯示屏、獨(dú)立攝像頭1、獨(dú)立處理器，獨(dú)立顯示屏、獨(dú)立攝像頭1都與獨(dú)立處理器數(shù)據(jù)連接，即實(shí)施例一中的圖像顯示屏2、攝像頭1、數(shù)據(jù)處理器是集成設(shè)計(jì)于同一移動(dòng)設(shè)備(智能手機(jī)100)上的，而本實(shí)施例中的圖像顯示屏2、攝像頭1、數(shù)據(jù)處理器是分開獨(dú)立設(shè)置、獨(dú)立安裝的。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備包括可供用戶穿戴的頭戴設(shè)備和主機(jī)，獨(dú)立攝像頭1、獨(dú)立顯示屏、半反半透鏡3和光路轉(zhuǎn)換組件4都設(shè)置于頭戴設(shè)備上，獨(dú)立處理器設(shè)置于主機(jī)上。當(dāng)然了具體應(yīng)用中，獨(dú)立處理器也可通過有線連接或者無線連接電腦使用。

優(yōu)選地，本實(shí)施例中，圖像顯示屏2、攝像頭1和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于靠近半反半透鏡3的一側(cè)，圖像顯示屏2位于遠(yuǎn)離半反半透鏡3的一側(cè)，即：轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于遠(yuǎn)離人眼5的一側(cè)，圖像顯示屏2位于靠近人眼的一側(cè)；且圖像顯示屏2和攝像頭1分別位于轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41的兩側(cè)。

除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的其它部分都可參照實(shí)施例一進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，與實(shí)施例一類似，圖像顯示屏2為智能手機(jī)100的顯示屏，數(shù)據(jù)處理器為智能手機(jī)100的處理器；而與實(shí)施例一的主要區(qū)別在于攝像頭1的設(shè)置方式不同，具體體現(xiàn)在：參照?qǐng)D1所示，實(shí)施例一中，攝像頭1為智能手機(jī)100的后置攝像頭，該后置攝像頭為三維攝像頭，其智能手機(jī)100具有slam定位功能；而本實(shí)施例中，參照?qǐng)D3和圖4所示，攝像頭1為智能手機(jī)100之前置攝像頭11與一個(gè)可調(diào)位置之廣角(或魚眼)鏡頭12的組合，該廣角(或魚眼)鏡頭12的相對(duì)位置可調(diào)，其可與所有智能手機(jī)100的前置攝像頭11組合使用。本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，可適用于沒有slam定位功能的智能手機(jī)100，且其顯示原理與實(shí)施例一基本一致，具體地，圖像顯示屏2(智能手機(jī)的顯示屏)朝向轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41(反射鏡)發(fā)光，經(jīng)過轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41反射，再經(jīng)過透射構(gòu)件42(菲涅爾透鏡)透射，投射在半反半透鏡3上，人眼5向前看，將看到半反半透鏡3上由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象。

優(yōu)選地，本實(shí)施例與實(shí)施例一還具有以下不同：實(shí)施例一中，圖像顯示屏2和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于遠(yuǎn)離半反半透鏡3的一側(cè)，圖像顯示屏2位于靠近半反半透鏡3的一側(cè)，即：智能手機(jī)100和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于靠近人眼5的一側(cè)，智能手機(jī)100位于遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)；而本實(shí)施例中，圖像顯示屏2、廣角(或魚眼)鏡頭12和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于靠近半反半透鏡3的一側(cè)，圖像顯示屏2位于遠(yuǎn)離半反半透鏡3的一側(cè)，廣角(或魚眼)鏡頭12位于智能手機(jī)100和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41之間，即：本實(shí)施例中，智能手機(jī)100、廣角(或魚眼)鏡頭12和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41都位于透射構(gòu)件42的上方，且智能手機(jī)100位于靠近人眼5的一側(cè)，轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41位于遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)，廣角(或魚眼)鏡頭12位于智能手機(jī)100和轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41之間。本實(shí)施例的攝像頭1采用智能手機(jī)100之前置攝像頭11與廣角(或魚眼)鏡頭12的組合模式，且由于智能手機(jī)100位置后移，在智能手機(jī)100之前置攝像頭11與轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41之間外加(或魚眼)鏡頭12，這樣可以拍攝更大范圍的外部空間，所以手指操控的空間位置更廣，同時(shí)，智能手機(jī)100后移，可使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的整體部件重心后移，減輕用戶頭部佩戴時(shí)的實(shí)感重量。

除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的其它部分都可參照實(shí)施例一進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。

實(shí)施例四：

本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，與實(shí)施例一、實(shí)施例三類似，圖像顯示屏2為智能手機(jī)100的顯示屏。本實(shí)施例與實(shí)施例一、實(shí)施例三的主要區(qū)別在于：參照?qǐng)D1所示，實(shí)施例一中，攝像頭1為智能手機(jī)100的后置攝像頭，該后置攝像頭為三維攝像頭，其智能手機(jī)100具有slam定位功能，數(shù)據(jù)處理器為智能手機(jī)100的處理器；參照?qǐng)D3和圖4所示，實(shí)施例三中，攝像頭1為智能手機(jī)100之前置攝像頭11與一個(gè)可調(diào)位置之廣角(或魚眼)鏡頭12的組合，數(shù)據(jù)處理器為智能手機(jī)100的處理器；而本實(shí)施例中，參照?qǐng)D5所示，不采用智能手機(jī)100本身的攝像頭，而是在轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41(反射鏡)的外側(cè)設(shè)置一個(gè)傳感運(yùn)算裝置6，攝像頭1為設(shè)于傳感運(yùn)算裝置6上的廣角或魚眼攝像頭，數(shù)據(jù)處理器包括智能手機(jī)100的處理器和傳感運(yùn)算裝置6的處理器。該傳感運(yùn)算裝置6與智能手機(jī)100通過無線wifi或藍(lán)牙或有線連接的方式通訊。該傳感運(yùn)算裝置6上還設(shè)有加速度傳感器或者角加速度傳感器(陀螺儀)或者地磁傳感器。傳感運(yùn)算裝置6上設(shè)有能夠?qū)ζ鋽z像、感應(yīng)之?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、定位的處理器，從而可以實(shí)現(xiàn)slam定位功能，這樣，在同一電路板上實(shí)現(xiàn)攝像、傳感及運(yùn)算，可減少信息傳輸延時(shí)造成的定位數(shù)據(jù)不及時(shí)的問題。該傳感運(yùn)算裝置6上還可配置有獨(dú)立電源。其能夠?qū)z像、感應(yīng)、運(yùn)算定位等信息輸送到智能手機(jī)100上。本實(shí)施例的顯示原理與實(shí)施例一、實(shí)施例三類似：圖像顯示屏2(智能手機(jī)100的顯示屏)朝向轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41(反射鏡)發(fā)光，經(jīng)過轉(zhuǎn)角反射構(gòu)件41反射，再經(jīng)過透射構(gòu)件42(菲涅爾透鏡)透射，投射在半反半透鏡3上，人眼5向前看，將看到半反半透鏡3上由虛擬特征與外部真實(shí)環(huán)境疊合得到的集成景象。

優(yōu)選地，本實(shí)施例中，傳感運(yùn)算裝置6上還設(shè)有用于進(jìn)行三維空間物體識(shí)別或三維手勢交互的深度攝像頭。經(jīng)過傳感運(yùn)算裝置6的運(yùn)算，把得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)或深度圖數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)100上。本實(shí)施例可快速、簡易地使傳統(tǒng)的智能手機(jī)100在連接后立即實(shí)現(xiàn)ar互動(dòng)及基于真實(shí)空間位置的定位，有了空間定位后ar交互體驗(yàn)感更真實(shí)，能看到虛擬特征的各個(gè)面，虛擬特征能與用戶進(jìn)行三個(gè)空間方向的交互。本實(shí)施例把上述定位、三維點(diǎn)云的運(yùn)算放在傳感運(yùn)算裝置6上進(jìn)行，智能手機(jī)100可以專注于ar效果顯示及渲染的運(yùn)算，無需額外增加運(yùn)算量及耗電量。傳感運(yùn)算裝置6僅作為一個(gè)ar輸入設(shè)備的外設(shè)，就猶如傳統(tǒng)的藍(lán)牙鍵鼠，可兼容所有智能手機(jī)100，使用戶以最低成本、最少改動(dòng)及無需升級(jí)的情況下，實(shí)現(xiàn)ar互動(dòng)。

除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的其它部分都可參照實(shí)施例一或?qū)嵤├M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。

實(shí)施例五：

本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，與實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三、實(shí)施例四的主要區(qū)別在于：實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三、實(shí)施例四中，圖像顯示屏2顯示的虛擬特征為虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)，用戶與虛擬特征之間的空間交互為用戶對(duì)虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)的點(diǎn)擊操控；而本實(shí)施例中，圖像顯示屏2顯示的虛擬特征為虛擬模型，數(shù)據(jù)處理器能夠?qū)z像頭1的攝像信息進(jìn)行識(shí)別、定位、運(yùn)算以及根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制圖像顯示屏2輸出不同狀態(tài)下的虛擬模型，從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)虛擬模型的多方位觀看或者操控，即用戶與虛擬特征之間的空間交互為用戶對(duì)虛擬模型的多方位觀看或者操控。虛擬模型可以是任何真實(shí)物體的虛擬模型，如人物或者動(dòng)物或者車或者食物或者武器或者盒子或者辦公用品或者生活用品等的虛擬模型。用戶對(duì)虛擬模型的多方位觀看具體為用戶可以空間立體的各方向觀看虛擬模型的不同部位，仿佛虛擬模型真實(shí)處于用戶眼前一樣。用戶對(duì)虛擬模型的操控具體包括用戶對(duì)虛擬模型的觸碰、點(diǎn)擊、旋轉(zhuǎn)等。

優(yōu)選地，虛擬模型投射到半反半透鏡3上的方式為：數(shù)據(jù)處理器根據(jù)攝像頭1的攝像信息激發(fā)圖像顯示屏2在對(duì)應(yīng)位置采用非黑色的形式顯示設(shè)定好的三維虛擬模型，并使圖像顯示屏2上的其他位置都呈黑色顯示。圖像顯示屏2的顯示內(nèi)容通過上述的光路轉(zhuǎn)換組件4轉(zhuǎn)換后投射到半反半透鏡3上，用戶只看到圖像顯示屏2上非黑色的虛擬模型，而看不到圖像顯示屏2的黑色內(nèi)容，這樣，用戶看到的是在外部真實(shí)環(huán)境中疊加了虛擬模型，用戶感覺虛擬模型仿佛真的存在外部真實(shí)環(huán)境中一樣，且好像就在自己眼前。

具體地，用戶所感覺這些虛擬模型離用戶的真實(shí)距離與透射構(gòu)件42的焦距有關(guān)，具體應(yīng)用，可以將透射構(gòu)件42的焦距設(shè)定為一定數(shù)值以使虛擬模型仿佛就顯示在用戶手指可觸及的距離(手指比較方便觸摸的距離為0.3m至0.65m)，這樣利于實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬模型的空間交互。

優(yōu)選地，用戶對(duì)虛擬模型多方位觀看的實(shí)現(xiàn)方式為：數(shù)據(jù)處理器識(shí)別到攝像頭1攝像信息的相對(duì)方位角改變后，通過重新識(shí)別、定位、運(yùn)算激發(fā)圖像顯示屏2顯示出三維虛擬模型在相應(yīng)方位角度的圖像信息，從而使得用戶在各個(gè)角度觀看三維虛擬模型會(huì)看到三維虛擬模型不同的面，如果用戶繞著三維虛擬模型走一圈后，就能看到三維虛擬模型的360°各個(gè)面，這樣使得虛擬模型仿佛真的在外部真實(shí)環(huán)境中，用戶在外部真實(shí)環(huán)境中能走到不同角度觀看虛擬模型。

優(yōu)選地，用戶操控虛擬模型的實(shí)現(xiàn)方式為：用戶通過半反半透鏡3可以看到虛擬模型呈現(xiàn)于自己的前方，用戶將手指伸向想要點(diǎn)擊的虛擬按鈕或者虛擬操控界面或者虛擬圖標(biāo)或者將手指伸向操控部件上對(duì)應(yīng)的操控部位，攝像頭1會(huì)拍攝到用戶伸出的手指或者拍攝到用戶操作的操控部件，操控部件可為手柄或者遙控器或者鍵盤或者鼠標(biāo)等，數(shù)據(jù)處理器識(shí)別攝像頭1拍攝到用戶伸出的手指或者用戶操作的操控部件，并獲取手指或操控部件的平面位置(xoy平面的坐標(biāo))，作為控制如虛擬模型的選擇。當(dāng)識(shí)別到手指或操控部件的位置坐標(biāo)在虛擬模型的上方停留到設(shè)定時(shí)間(如2s)后即觸發(fā)操控事件，猶如操控了觸控屏中的虛擬模型。

除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的其它部分都可參照實(shí)施例一或者實(shí)施例二或者實(shí)施例三或者實(shí)施例四進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。