[发明专利]一种头戴式增强现实显示方法及设备

说明书

本发明涉及一种增强现实的技术领域，揭露了一种头戴式增强现实显示方法，包括：利用基于信号分布的信号降噪方法进行环境信号的降噪处理；利用基于直方图对比度的算法进行显著信号的增强处理；基于分布式协同传输策略将环境信号传输到头戴设备中；头戴设备通过结合领域场景虚拟信息以及环境信号，利用基于领域语义的三维场景重建方法在头戴设备内重建结合领域场景的增强现实场景；利用基于Hessian矩阵的结构增强算法进行领域场景虚拟信息的结构增强，增强用户在不同虚拟领域下的真实体验感和操作感。本发明还提供了一种头戴式增强现实显示设备。本发明实现了增强现实。

技术领域

本发明涉及增强现实的技术领域，涉及一种头戴式增强现实显示方法及设备，尤其是一种可实现全方位信息集成的头戴式增强现实显示显示设备，以及应用该设备进行增强现实显示的方法。

背景技术

增强现实（Augmented Reality，AR）是设备根据所处的环境采集信息并生成虚拟的信息实时的展现在眼前，同时可以看到外部环境，达到虚实结合增强显示的目的，重点强调的是实时性和虚实结合。增强现实显示技术综合了计算机图形、计算机仿真、传感器、导航、实时跟踪注册、视频显示及控制等光电子、微电子、精密机械以及信号处理多种技术于一身的全新现代显示技术，能将虚拟的信息叠加到真实世界被人感知，在工业制造和维修、工业设计、模拟训练、医疗、教育、旅游及展览等领域有着广泛的应用前景，成为当前研究的热门话题。

目前，现有环境移动物体检测算法的计算方式主要利用图像差分方法将运动目标从序列图像中提取出来，算法复杂，运算及提取的速度低，影响检测的实时性。现有的头戴式增强现实设备没有考虑到周围移动物体的识别、检测以及参数计算，也没有通过增强现实显示设备收集的信息三维空间重建，检测并计算移动物体的移动参数的应用。

鉴于此，如何将周围环境信息与领域场景信息进行融合，增强用户在不同虚拟领域下的真实体验感和真实操作感，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种头戴式增强现实显示方法，通过利用头戴式设备的传感器获取环境信号，并将环境信号转换为直方图信号，利用基于直方图对比度的算法进行显著信号的增强处理，同时基于分布式协同传输策略将环境信号传输到头戴设备中；头戴设备通过结合领域场景虚拟信息以及环境信号，进行头戴设备内三维场景的重建，同时利用基于Hessian矩阵的结构增强算法进行领域场景虚拟信息的结构增强，以增强用户在不同虚拟领域下的真实体验感和操作感。

为实现上述目的，本发明提供的一种头戴式增强现实显示方法，包括：

利用头戴式增强现实显示设备的传感器获取环境信号，利用基于信号分布的信号降噪方法进行环境信号的降噪处理，得到降噪后的环境信号；

将降噪后的环境信号转换为直方图信号，利用基于直方图对比度的算法进行显著信号的增强处理，得到增强后的环境信号；

对于增强后的环境信号，基于分布式协同传输策略将环境信号传输到头戴设备中；

头戴设备通过结合领域场景虚拟信息以及环境信号，利用基于领域语义的三维场景重建方法在头戴设备内重建结合领域场景的增强现实场景；

利用基于Hessian矩阵的结构增强算法进行领域场景虚拟信息的结构增强，以增强用户在不同虚拟领域下的真实体验感和操作感。

可选地，所述利用基于信号分布的信号降噪方法进行环境信号的降噪处理，包括：

所述头戴式增强现实显示设备包括主体头盔、设置于所述主体头盔后方的增强现实开关按钮、设置于所述主体头盔前方的前置摄像头及前置传感器，同时，还包括设置于所述主体头盔顶部的顶置摄像头、顶置传感器以及设置于所述主体头盔后部的后置摄像头、后置传感器，通过开启所述增强现实开关按钮，则利用传感器进行环境信息的感知以及实现结合虚拟领域的增强现实，若关闭所述增强现实开关按钮，头戴式增强现实显示设备显示的内容即为摄像头中所采集的内容；