[发明专利]VR头戴式一体机

权利要求书

1.一种VR头戴式一体机，内置有IMU传感器，包括前盖板，其特征在于，所述前盖板的外侧边框上设置有四路第一追踪摄像头，所述前盖板的内侧靠近用户的左眼和右眼位置处各设置一路第二追踪摄像头，所述前盖板的下底部靠近用户的嘴巴位置处设置有一路第三追踪摄像头；其中，

四路所述第一追踪摄像头和所述IMU传感器构成用户头部6DoF追踪模块，两路所述第二追踪摄像头构成用户眼球追踪模块，两路所述第二追踪摄像头和一路所述第三追踪摄像头构成用户脸部表情识别模块，以及四路所述第一追踪摄像头经复用构成用户裸手识别追踪模块。

2.根据权利要求1所述的VR头戴式一体机，其特征在于，四路所述第一追踪摄像头、两路所述第二追踪摄像头和一路所述第三追踪摄像头均为单色摄像头。

3.根据权利要求1所述的VR头戴式一体机，其特征在于，四路所述第一追踪摄像头、两路所述第二追踪摄像头和一路所述第三追踪摄像头的规格均相同。

4.根据权利要求1所述的VR头戴式一体机，其特征在于，四路所述第一追踪摄像头两两轴对称设置在所述前盖板的外侧边框的四路边角位置处，且各自具有不同的摆放角度。

5.根据权利要求4所述的VR头戴式一体机，其特征在于，四路所述第一追踪摄像头在前盖板的外侧边框的设置位置固定，但可以进行一定角度旋转。

6.根据权利要求5所述的VR头戴式一体机，其特征在于，每路所述第一追踪摄像头的对角线视场角至少在150°以上，帧率30Hz以上，采用全局快门曝光方式。

7.根据权利要求1-6任一项所述的VR头戴式一体机，其特征在于，所述用户头部6DoF追踪模块，用于根据四路所述第一追踪摄像头的每帧图像数据，结合当前时刻的所述IMU传感器的惯性导航数据，实时计算用户头部在3D空间中的6DoF追踪数据；

结合当前时刻的所述IMU传感器的惯性导航数据，将当前拍摄帧率下的用户头部在3D空间中的6DoF追踪数据，实时预测插帧到与所述IMU传感器相同帧率下；

以及，对所述预测插帧得到的所述用户头部在3D空间中的6DoF追踪数据，经应用渲染后采用大于75Hz的帧率进行显示输出。

8.根据权利要求1-6任一项所述的VR头戴式一体机，其特征在于，所述用户眼球追踪模块，用于根据两路所述第二追踪摄像头的每帧图像数据以及人眼标注数据，获取用户的眼球动作追踪数据，以便根据用户的眼球动作追踪数据，对用户眼球注视的虚拟场景区域进行高分辨率渲染，其他区域进行低分辨率渲染。

9.根据权利要求1-6任一项所述的VR头戴式一体机，其特征在于，所述用户脸部表情识别模块，用于根据两路所述第二追踪摄像头的每帧图像数据以及人眼标注数据，获取用户的眼球动作追踪数据，根据一路所述第三追踪摄像头的每帧图像数据以及嘴巴标注数据，获取用户的嘴巴动作追踪数据，以及结合用户头部的6DoF追踪数据，根据同一时刻的用户的追踪数据和嘴巴动作追踪数据，对用户的脸部表情进行识别。

10.根据权利要求1-6任一项所述的VR头戴式一体机，其特征在于，所述用户裸手识别追踪模块，用于根据一路或多路所述第一追踪摄像头的每帧图像数据，结合用户手部的三维骨骼模型数据以及用户头部的6DoF追踪数据，对用户手部的三维骨骼模型数据的位置进行实时识别追踪。