[发明专利]一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学系统

权利要求书

1.一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学设备，包括机体(1)，机体内部设置有接收投影模块(12)，接收投影模块(12)外侧设置有摄像头(121)，内侧设置有用于显示的屏幕(122)和镜头(123)，其特征在于：机体(1)两端固定有框体(2)，机体(1)两侧框体(2)顶部固定有头戴箍(3)，头戴箍(3)末端连接有弹性带(4)；

所述机体(1)正面眼睛部位设置有贯穿的视窗(11)，视窗(11)顶部设置有升降的接收投影模块(12)，接收投影模块(12)通过升降器(13)的控制升降；

所述框体(2)内侧设置有发声装置(21)。

2.根据权利要求1所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学设备，其特征在于：所述弹性带(4)与框体(2)末端的拉紧机构(22)固定，所述拉紧机构(22)包括固定于框体(2)内部的转动座(221)，转动座(221)内部设置有活动的转块(222)，转块(222)固定有转轴(223)，转轴(223)中部固定缠绕有弹性带(4)，转轴(223)在卷簧(225)的作用下拉紧弹性带(4)。

3.根据权利要求2所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学设备，其特征在于：所述转块(222)外壁与转动座(221)内壁之间设置有滚珠(224)。

4.根据权利要求1所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤S1：在初始化阶段采集真实背景图像RG(x,y)；

步骤S2：动态物体图形M(x,y)捕捉；

步骤S3：将动态物体图形M(x,y)叠加进虚拟背景V(x,y)。

5.根据权利要求1所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：在所述步骤S2中，具体包括以下步骤，

步骤S2.1：在设置的初始化阶段判断采集真实背景图像RG(x,y)的起始时间t₁；

步骤S2.2：将实时采集的动态画面F(x,y)通过减法器剪除真实背景图像RG(x,y)，得出与动态物体图形M(x,y)相同轮廓的轮廓残差图形C(x,y)＝F(x,y)-RG(x,y)；

步骤S2.3：由于轮廓残差图形C(x,y)通过减法器运算可得，反推得到动态物体图形M(x,y)所在区域；

步骤S2.4：将真实背景图像RG(x,y)中动态物体图形M(x,y)所在区域图片抠出，即可得到动态物体图形M(x,y)。

6.根据权利要求5所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：步骤S2.1中，

实时采集的动态画面F(x,y)与真实背景图像RG(x,y)的总误差大于摄像头图像采集标准误差Δμ，则判定该时刻为采集真实背景图像RG(x,y)的起始时间t₁。

7.根据权利要求5所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：

所述步骤S2.1～步骤S2.2中，将真实背景图像RG(x,y)与动态画面F(x,y)预先均匀间隔删除像素点的方式进行压缩。

8.根据权利要求7所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：均匀间隔删除像素点，保留q％比例的像素点。

9.根据权利要求8所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：删除q％的像素点之后导致无法得出稳定的动态物体图形M(x,y)所在区域，则返回步骤S2.2，保留比例的像素点。

10.根据权利要求4-9任一项所述的一种基于混合式增强虚拟现实的互动教学方法，其特征在于：在步骤S3中，将动态物体图形M(x,y)叠加进虚拟背景V(x,y)中轮廓残差图形C(x,y)的对应位置。