[發明專利]一種基于視頻透視的智能眼鏡系統及其透視方法

有效

• 申請號: 201610218731.2
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN107277495B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 艾韜
• 申請（專利權）人: 深圳市易瞳科技有限公司
• 主分類號: H04N13/30
• 分類號: H04N13/30;G02B27/01
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 劉華松

本發明涉及一種基于視頻透視的智能眼鏡系統及其透視方法。所述系統包括智能眼鏡和數據處理裝置，所述智能眼鏡包括攝像模塊、圖像預處理模塊、圖像融合模塊和顯示模塊；所述攝像模塊用于采集視頻圖像，并將采集到的視頻圖像傳輸至圖像預處理模塊；所述圖像預處理模塊用于對視頻圖像進行預處理后，將低清視頻圖像和高清視頻圖像分別傳輸至數據處理裝置及圖像融合模塊；所述數據處理裝置通過算法生成虛擬數字圖像；所述圖像融合模塊用于將虛擬數字圖像與高清視頻圖像進行融合后輸出至顯示模塊進行顯示。本發明在最大幅度地減小視頻畫面延時的同時提高成像質量，使視頻透視的眩暈感大大降低，提高佩戴者的舒適感。

技術領域

本發明涉及智能眼鏡技術領域，尤其涉及一種基于視頻透視的智能眼鏡系統及其透視方法。

背景技術

增強現實(Augmented Reality,簡稱AR)是一種實時攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，基于AR技術的智能眼鏡通過在近眼屏幕上把數字內容疊加在現實世界并進行互動。AR智能眼鏡不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。AR技術不僅在與虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)技術相類似的應用領域具有廣泛的應用，諸如飛行器的研制與開發、數據模型的可視化、虛擬訓練、娛樂與藝術等領域，而且由于其具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性，在醫療研究與解剖訓練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導航、工程設計和遠程機器人控制等領域，具有比VR技術更加明顯的優勢。在視覺化的增強現實中，用戶利用頭盔顯示器，把真實世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實的世界圍繞著它。隨著隨身電子產品運算能力的提升，預期增強現實的用途將會越來越廣。

目前AR智能眼鏡有兩種類型：光學透視型和視頻透視型。光學透視型智能眼鏡通過分光棱鏡實現半透明顯示效果，使佩戴者在看到現實世界的同時可以同時看到數字畫面。視頻透視型眼鏡通過視頻合成技術，將相機采集到的現實畫面和計算機生成的數字畫面融合在一起，它能實現比光學透視更大的視角范圍。基于視頻透視的智能眼鏡系統通過放置在眼鏡前的雙目攝像頭捕捉現實畫面，眼鏡需要在高清屏幕中無延時，無畸變地實時呈現。在進行虛擬畫面疊加之前，首先要保證佩戴者通過眼鏡感知到景物的位置、大小以及延時等信息與裸眼直接感知的外界景物信息基本一致。基于此，本發明提出一種基于視頻透視的智能眼鏡系統，從而最大幅度地減小視頻畫面的延時，提高用戶的觀看體驗度。

發明內容

本發明提供了一種基于視頻透視的智能眼鏡系統及其透視方法，旨在解決現有AR智能眼鏡存在的視頻畫面延時的技術問題。

為了解決以上提出的問題，本發明采用的技術方案為：一種基于視頻透視的智能眼鏡系統，包括智能眼鏡和數據處理裝置，所述智能眼鏡與數據處理裝置連接，所述智能眼鏡包括攝像模塊、圖像預處理模塊、圖像融合模塊和顯示模塊；所述攝像模塊用于采集視頻圖像，并將采集到的視頻圖像傳輸至圖像預處理模塊；所述圖像預處理模塊用于對視頻圖像進行預處理后，將低清視頻圖像和高清視頻圖像分別傳輸至數據處理裝置及圖像融合模塊；所述數據處理裝置用于通過算法生成虛擬數字圖像，并將虛擬數字圖像傳輸至圖像融合模塊；所述圖像融合模塊用于將虛擬數字圖像與高清視頻圖像進行融合后輸出至顯示模塊進行顯示。

本發明實施例采取的技術方案還包括：還包括姿態傳感模塊，所述姿態傳感模塊設于智能眼鏡上，并與數據處理裝置連接，用于采集智能眼鏡佩戴者的姿態信息，并將姿態信息傳輸至數據處理裝置。

本發明實施例采取的技術方案還包括：還包括光學器件，所述光學器件設于顯示模塊靠近人眼的一側，用于幫助人眼對顯示模塊的顯示圖像進行對焦。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述攝像模塊為雙目攝像頭，所述雙目攝像頭分別設置于智能眼鏡的左右鏡片上，所述雙目攝像頭的前端還安裝有廣角鏡頭。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述圖像預處理模塊包括預處理單元、畸變矯正單元、立體校正單元、深度計算單元和圖像拼接單元；