[發明專利]一種基于智能移動設備的增強現實頭戴設備

在審

• 申請號: 201510225419.1
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN104865705A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 李鐸;翟廣濤;楊小康;胡春嘉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國中

技術領域

本發明涉及可穿戴式引導技術領域，具體地，涉及一種基于智能移動設備的增強現實頭戴設備。

背景技術

可穿戴引導設備是指可以通過對于穿戴者周圍環境的檢測與數據分析提高其在復雜環境中即使是不接受視覺信息的情況下依然能夠應對各種情況的輔助設備。由于全盲人群的特殊性，針對全盲人群的可穿戴引導設備應當屬于非視覺助視器，充分利用視覺以外的功能，如聽覺、觸覺等功能來彌補視覺功能的缺陷從而提高視障者生存質量的輔助器具，涉及到視覺障礙者生活、工作、學習、娛樂等的方方面面。例如：用于日常生活的盲用手機和電話、發聲鐘表；用于出行的盲杖、盲道；用于學習交流的盲文、點顯器、有聲讀物、各種讀屏軟件等。

目前市面上的各種視覺輔助設備造價昂貴，不過最近出現的各種增強現實眼鏡為各類增強現實的應用、視覺輔助提供了良好的平臺，比如谷歌公司的Google?Glass，Facebook的Oculus以及Epson的增強現實眼鏡等等。不過這些增強現實眼鏡的造價依然不是普通消費者能夠承受的。由于近年來移動設備的計算能力不斷提高、體積不斷縮小以及普及率的提高，使得利用移動設備作為圖像獲取與處理終端，制作一個基于移動設備的增強現實設備成為可能。

綜上所述，增強現實能夠為人們生活帶來各種各樣的便利，但是由于這個技術仍然處于發展階段，普及程度不高，技術不夠成熟。普通的增強現實設備造價昂貴，使得其在推廣時遇到了阻礙。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于智能移動設備的增強現實頭戴設備，該設備利用智能移動設備作為圖像采集、處理裝置，將圖像通過一組透鏡組，投射在半透半反鏡片上，人眼看到的成像與透過半透半反鏡片看到的自然場景疊加，形成增強現實視覺。本發明利用移動設備作為圖像獲取與處理的終端，降低了成本，使增強現實能夠得到普及與推廣，造福更多的人。

為實現以上目的，本發明提供一種基于智能移動設備的增強現實頭戴設備，包括：

用于安裝及連接該系統的各個部件以及方便用戶佩戴的頭戴式設備支架；

可調節移動設備的攝像頭拍攝方向的第一反射鏡；

用于改變畫面成像距離的透鏡組；

起成像作用的半透半反鏡片；

以及根據需要可以選擇的第二反射鏡，用于改變顯示時的成像方向；

優選的，所述透鏡組間距是可調整的，通過調節透鏡組來調整成像清晰度、成像距離。

優選的，所述設備可以是雙目的，也可以是單目的。根據需求不同，可以設計不同的模式。如果設計為單目的，設備支架可以通過普通眼鏡或者帽子固定在人頭部的一側；如果設計為雙目的，設備支架可以固定在人眼的前方。兩種方式都能夠使顯示畫面呈現在人眼前方，并且人眼可以透過半透半反鏡片看到外界的畫面。

優選的，所述設備圖像獲取是通過移動設備上的攝像頭。由于移動設備可以根據顯示需要安置在眼鏡的不同部位，其攝像頭的朝向也不一定與人眼關注方向一致。可以通過在攝像頭前加入與攝像頭朝向成一定角度的第一反射鏡，將攝像頭的拍攝方向進行扭轉，進而使其與人眼朝向保持一致。

優選地，所述鏡片組由多個凸透鏡、凹透鏡組成，顯示在移動設備上的畫面經過透鏡組投射在半透半反鏡片上，人眼可以通過半透半反鏡片看到成像。可以通過調節鏡片組，來調節成像的清晰度與成像距離。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

本發明為可穿戴式設備，具有成本低、簡單便攜等優點。首先，移動設備普及程度已經相當高，這為本設備的推廣創造了良好的條件。其次本設備能夠應用于各種增強現實的場合，包括視覺障礙的視覺增強。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明一較優實施例的結構示意圖；

圖中，1為移動設備，2為透鏡組，3為半透半反鏡片，4為攝像頭；

圖2為本發明一較優實施例的結構示意圖；

圖中：1為移動設備，2為透鏡組，3為半透半反鏡片，4為攝像頭；

圖3為本發明一較優實施例的結構示意圖；

圖中，1為移動設備，2為透鏡組，3為半透半反鏡片，4為拍攝方向經過翻轉的攝像頭；

圖4為單目佩戴本設備時的情景模擬圖；

圖5為本發明在實際中的一針對視覺障礙增強的應用實施例。

具體實施方式