[发明专利]一种增强现实的显示系统及方法

说明书

本发明涉及增强现实领域，涉及到一种增强现实的显示系统及方法。包括：一头显框架；一凹槽；一镜片；一便携式终端；将所述便携式终端放入所述凹槽时，将所述便携式终端的所述第一面朝向所述镜片；所述处理单元具体包括：惯性测量模块；位姿处理模块；图像处理模块，连接所述位姿处理模块，用于根据所述便携式终端的当前位姿生成虚拟可视范围和虚拟画面，将所述虚拟画面通过所述显示单元和所述镜片反射给所述用户查看。上述技术方案的有益效果是：能够快速进行位置定位、生成虚拟画面并进行空间校正。

技术领域

本发明涉及增强现实领域，涉及到一种增强现实的显示系统及方法。

背景技术

增强现实技术是一种通过对现实世界中的场景和物体进行识别于定位，并实时得将虚拟的三维物体放置于现实场景中。这种技术的目标是将虚拟世界于现实世界融合并进行互动。增强现实主要依赖于两种关键技术：一是三维模型的实时渲染和显示，二是对现实物体形态和位置的感知。

而目前的增强现实设备对位置的感知中通常具有两种方式：

(1)使用手机的三自由陀螺仪进行定位，然而用户无法通过移动的方式靠近或远离虚拟的三维物体；

(2)通过计算手机端的前置摄像头和预设图片之间的相对位置进行定位，然而用户需要图片才可以实现六自由度定位，图片增强现实的技术稳定性不高，而前置摄像头无法直接看到图片，是透过前方透镜看到变形的图片画面，图片必须在前置摄像头的可视范围内才会显示三维模型，这使追踪定位很不稳定，并且用户的移动范围被图片所在位置所局限。

由此可见，目前仍缺少一种能够快速进行位置定位、生成虚拟画面并进行空间校正的显示设备和显示方法。

发明内容

针对上述的现有技术的缺陷，本发明提供一种增强现实显示系统，其特征在于，包括：

一头显框架，所述头显框架呈圆环状，用于用户佩戴；

一凹槽，所述凹槽的开口倾斜朝上，所述凹槽的一侧与所述头显框架连接；

一镜片，所述镜片设置在所述凹槽的下方并与所述凹槽的另一侧连接，所述镜片采用半反半透材料制作；

一便携式终端，所述便携式终端具有一设置有显示单元的第一面以及一设置有图像采集单元的第二面，所述第一面与所述第二面背向设置，所述便携式终端还包括一处理单元，用于对所述图像采集单元采集得到的实时图像进行处理并通过所述显示单元进行显示；

所述便携式终端的尺寸适配于所述凹槽的尺寸，在将所述便携式终端放入所述凹槽时，将所述便携式终端的所述第一面朝向所述镜片；

所述处理单元具体包括：

惯性测量模块，用于采集得到实时运动数据并输出；

位姿处理模块，连接所述惯性测量模块，用于根据所述图像采集单元采集到的实时图像和对应时刻的所述实时运动数据确定所述便携式终端的当前位姿；

图像处理模块，连接所述位姿处理模块，用于根据所述便携式终端的当前位姿生成虚拟可视范围和虚拟画面，将所述虚拟画面通过所述显示单元和所述镜片反射给所述用户查看。

优选的，所述图像采集单元通过采集一包括多个特征点的特征点区域得到所述实时图像；

所述处理单元中还包括：

特征点处理模块，所述特征点处理模块分别连接所述图像采集单元和所述位姿处理模块，用于获取所述实时图像中的所述特征点并分析所述特征点区域的位置，根据分析结果将所述特征点输出至所述位姿处理模块；

所述位姿处理模块将所述特征点区域的位置作为参照，并根据对应时刻的所述实时运动数据确定所述便携式终端的当前位姿。