[發(fā)明專利]一種一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811301980.3
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109445596B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆東坤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京盈迪曼德科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

1.一種一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括：頭戴顯示設(shè)備（1）、手柄設(shè)備（2）及上位機(jī)（3），其中，

所述手柄設(shè)備（2）包括：慣性測量單元（21）、按鍵單元（22）及燈帶（23）；

所述慣性測量單元（21）測量所述手柄設(shè)備（2）的手柄姿態(tài)信息，并將所述手柄姿態(tài)信息發(fā)送至所述上位機(jī)（3）；

所述按鍵單元（22）獲取用戶的操作信息，并將所述操作信息發(fā)送至所述上位機(jī)（3）；

所述燈帶（23）用于顯示燈帶顯示圖像；

所述頭戴顯示設(shè)備（1）獲取所述燈帶顯示圖像，并將所述燈帶顯示圖像及所述頭戴顯示設(shè)備（1）的顯示數(shù)據(jù)信息發(fā)送至上位機(jī)（3）；

所述上位機(jī)（3）設(shè)置于所述頭戴顯示設(shè)備（1）的內(nèi)部，所述上位機(jī)（3）根據(jù)所述手柄姿態(tài)信息、操作信息、燈帶顯示圖像及顯示數(shù)據(jù)信息生成混合現(xiàn)實圖像，并將所述混合現(xiàn)實圖像發(fā)送至所述頭戴顯示設(shè)備（1）進(jìn)行顯示；

所述上位機(jī)（3）包括：

即時地圖構(gòu)建單元（31），采用即時定位與地圖構(gòu)建算法建立所述一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)的當(dāng)前即時地圖；

位置姿態(tài)計算單元（32），根據(jù)所述手柄姿態(tài)信息和所述顯示數(shù)據(jù)信息分別計算所述手柄設(shè)備（2）及所述頭戴顯示設(shè)備（1）在所述當(dāng)前即時地圖中的位置姿態(tài)信息；

虛擬圖像生成單元（33），根據(jù)所述用戶操作信息和所述當(dāng)前即時地圖生成虛擬圖像信息；

混合現(xiàn)實圖像生成單元（34），從所述顯示數(shù)據(jù)信息中獲取所述即時地圖下的現(xiàn)實場景圖像信息，并將所述現(xiàn)實場景圖像信息與所述虛擬圖像信息進(jìn)行渲染和疊加，生成混合現(xiàn)實圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄設(shè)備（2）還包括：

數(shù)據(jù)傳輸單元（24），所述數(shù)據(jù)傳輸單元（24）獲取所述手柄姿態(tài)信息及所述操作信息，并將所述手柄姿態(tài)信息及所述操作信息發(fā)送至所述上位機(jī)（3）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄設(shè)備（2）還包括：

燈帶調(diào)節(jié)單元（25），所述燈帶調(diào)節(jié)單元（25）獲取所述操作信息，并根據(jù)所述操作信息調(diào)節(jié)所述燈帶顯示圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示數(shù)據(jù)信息包括：現(xiàn)實場景圖像信息及運動信息；

所述頭戴顯示設(shè)備（1）包括：圖像獲取單元（11）、傳感器測量單元（12）、通信單元（13）及顯示單元（14），其中，

所述圖像獲取單元（11）采集所述現(xiàn)實場景圖像信息并獲取所述燈帶顯示圖像，并將所述燈帶顯示圖像及所述現(xiàn)實場景圖像信息通過所述通信單元（13）發(fā)送至所述上位機(jī)（3）；

所述傳感器測量單元（12）測量所述頭戴顯示設(shè)備（1）的運動信息，并將所述運動信息通過所述通信單元（13）發(fā)送至所述上位機(jī)（3）；

所述顯示單元（14）顯示所述上位機(jī)（3）通過所述通信單元（13）發(fā)送的所述混合現(xiàn)實圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述頭戴顯示設(shè)備（1）還包括：頭戴固定裝置（15），用戶通過所述頭戴固定裝置（15）將所述頭戴顯示設(shè)備（1）固定于所述用戶的頭上。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元（14）包括：第一屏幕（141）和第二屏幕（142），所述第一屏幕（141）和所述第二屏幕（142）分別與所述用戶的左眼和右眼對應(yīng)設(shè)置，同步顯示所述混合現(xiàn)實圖像。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體式混合現(xiàn)實頭戴顯示系統(tǒng)，其特征在于，

當(dāng)用戶左手操作所述手柄設(shè)備（2）時，所述操作信息為左手操作信息，所述燈帶調(diào)節(jié)單元（25）調(diào)節(jié)所述燈帶（23）的燈帶顯示圖像為第一預(yù)設(shè)圖像；

當(dāng)用戶右手操作所述手柄設(shè)備（2）時，所述操作信息為右手操作信息，所述燈帶調(diào)節(jié)單元（25）調(diào)節(jié)所述燈帶（23）的燈帶顯示圖像為第二預(yù)設(shè)圖像；

所述上位機(jī)（3）根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)圖像及所述第二預(yù)設(shè)圖像對所述手柄設(shè)備（2）進(jìn)行識別。