[發明專利]一種混合現實頭戴顯示系統

有效

• 申請號: 201811312994.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109358754B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 閆東坤
• 申請（專利權）人: 北京盈迪曼德科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/14
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

1.一種混合現實頭戴顯示系統，其特征在于，包括：頭戴顯示設備（1）、手柄設備（2）及上位機（3），其中，

所述手柄設備（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）測量所述手柄設備（2）的手柄姿態信息，并將所述手柄姿態信息發送至所述上位機（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送至所述上位機（3）；

所述燈帶（23）用于顯示燈帶顯示圖像；

所述頭戴顯示設備（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備（1）的顯示數據信息發送至上位機（3）；

所述上位機（3）根據所述手柄姿態信息、操作信息、燈帶顯示圖像及顯示數據信息生成混合現實圖像，并將所述混合現實圖像發送至所述頭戴顯示設備（1）進行顯示；

所述手柄設備（2）還包括：

燈帶調節單元（25），所述燈帶調節單元（25）獲取所述操作信息，并根據所述操作信息調節所述燈帶顯示圖像；

當用戶左手操作所述手柄設備（2）時，所述操作信息為左手操作信息，所述燈帶調節單元（25）調節所述燈帶（23）的燈帶顯示圖像為第一預設圖像；

當用戶右手操作所述手柄設備（2）時，所述操作信息為右手操作信息，所述燈帶調節單元（25）調節所述燈帶（23）的燈帶顯示圖像為第二預設圖像；

所述上位機（3）根據所述第一預設圖像及所述第二預設圖像對所述手柄設備（2）進行識別；

所述上位機（3）包括：

即時地圖構建單元（31），采用即時定位與地圖構建算法建立所述混合現實頭戴顯示系統的當前即時地圖；

位置姿態計算單元（32），根據所述手柄姿態信息和所述燈帶顯示圖像計算所述手柄設備（2）在所述當前即時地圖中的位置姿態信息，根據所述顯示數據信息計算所述頭戴顯示設備（1）在所述當前即時地圖中的位置姿態信息；

虛擬圖像生成單元（33），根據所述用戶操作信息和所述手柄設備（2）在所述當前即時地圖中的位置姿態信息、所述頭戴顯示設備（1）在所述當前即時地圖中的位置姿態信息生成虛擬圖像信息；

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

2.根據權利要求1所述的混合現實頭戴顯示系統，其特征在于，所述手柄設備（2）還包括：

數據傳輸單元（24），所述數據傳輸單元（24）獲取所述手柄姿態信息及所述操作信息，并將所述手柄姿態信息及所述操作信息發送至所述上位機（3）。

3.根據權利要求1所述的混合現實頭戴顯示系統，其特征在于，所述顯示數據信息包括：現實場景圖像信息及運動信息；

所述頭戴顯示設備（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實場景圖像信息通過所述通信單元（13）發送至所述上位機（3）；

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

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

4.根據權利要求3所述的混合現實頭戴顯示系統，其特征在于，所述頭戴顯示設備（1）還包括：頭戴固定裝置（15），用戶通過所述頭戴固定裝置（15）將所述頭戴顯示設備（1）固定于所述用戶的頭上。

5.根據權利要求3所述的混合現實頭戴顯示系統，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設置，同步顯示所述混合現實圖像。

6.根據權利要求1所述的混合現實頭戴顯示系統，其特征在于，所述燈帶（23）由多個LED燈組成。