[實(shí)用新型]裸眼3D頭盔顯示器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822272122.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN209433126U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀曙;張關(guān)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 未來科技（襄陽(yáng)）有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 深圳市中原力和專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44289
• 代理人: 胡國(guó)良

本實(shí)用新型提供了一種裸眼3D頭盔顯示器，包括殼體；光學(xué)媒介；投影儀，投影儀向光學(xué)媒介投影單原色圖像；攝像頭，攝像頭對(duì)投影在光學(xué)媒介上的圖形進(jìn)行拍照生成采樣圖像；處理器，處理器采用圖像處理技術(shù)計(jì)算出采樣圖像的垂直梯形的底角參數(shù)θ；坐標(biāo)變換器，坐標(biāo)變換器采樣所述原圖像各個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)，并將坐標(biāo)及底角參數(shù)θ帶入預(yù)設(shè)公式，通過更改坐標(biāo)生成抗畸變圖像；光學(xué)媒介、投影儀及攝像頭均嵌設(shè)于殼體，投影儀及攝像頭均與光學(xué)媒介相對(duì)設(shè)置，處理器分別與投影儀及攝像頭連接，坐標(biāo)變換器分別與投影儀及處理器連接。與相關(guān)技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的裸眼3D頭盔顯示器能有效解決投影圖像的梯形失真。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裸眼3D頭盔顯示器。

【背景技術(shù)】

頭盔顯示器由1968年哈佛大學(xué)的Ivan首先提出，并設(shè)計(jì)出應(yīng)用CRT 的名為達(dá)摩克利斯之劍的頭盔顯示器。經(jīng)過多年的發(fā)展，頭盔顯示器取得了巨大的進(jìn)步和廣泛的應(yīng)用。特別是微型液晶顯示器、虛擬現(xiàn)實(shí)、袖珍計(jì)算機(jī)、可視移動(dòng)電話以及現(xiàn)代數(shù)字化部隊(duì)的裝備中的逐漸普及，使得頭盔顯示器在這些領(lǐng)域中占據(jù)了重要的地位。無論是要求在現(xiàn)實(shí)世界的視場(chǎng)上同時(shí)看到需要的數(shù)據(jù)，還是要體驗(yàn)視覺圖像變化時(shí)全身心投入的臨場(chǎng)感，模擬訓(xùn)練、3D游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療和手術(shù)，或者是利用紅外、顯微鏡、電子顯微鏡來擴(kuò)展人眼的視覺能力，都得到了應(yīng)用。

然而，不可避免的是，3D頭盔顯示器在成像時(shí)或多或少會(huì)存在投影圖像的梯形失真，從而嚴(yán)重影響到了用戶的觀影及游戲體驗(yàn)。經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，造成圖像梯形失真的主要問題是由于投影設(shè)備與投影背景不垂直，導(dǎo)致成像與目標(biāo)圖像存在較大的差異。

為了解決圖像失真的問題，目前市場(chǎng)上主流的3D頭盔絕大部分是雙目頭盔，即頭盔具有兩個(gè)顯示器，左眼看到的圖像是左顯示器給出的圖像，右眼看到的圖像是右顯示器給出的圖像，例如VR頭盔等。相關(guān)技術(shù)的裸眼3D頭盔往往需要借助復(fù)雜的儀器設(shè)備來進(jìn)行校準(zhǔn)，如此一來，一方面在空間狹小的頭盔中無法設(shè)計(jì)太過復(fù)雜的儀器設(shè)備，另一方面也會(huì)增加校準(zhǔn)成本，且校準(zhǔn)過程較為復(fù)雜。若通過用戶的主觀來判斷校準(zhǔn)是否為目標(biāo)圖像，由于每個(gè)人的觀察能力，評(píng)估判斷力不同，也將導(dǎo)致校準(zhǔn)出的結(jié)果存在巨大的差異性。

因此，有必要提供一種新的裸眼3D頭盔顯示器來解決上述問題。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種裸眼3D頭盔顯示器，包括

殼體；

光學(xué)媒介；

投影儀，所述投影儀向所述光學(xué)媒介投影單色原圖像；

攝像頭，所述攝像頭對(duì)投影在所述光學(xué)媒介上的圖形進(jìn)行拍照生成采樣圖像；

處理器，所述處理器采用圖像處理技術(shù)計(jì)算出所述采樣圖像的垂直梯形的底角參數(shù)θ；還包括

坐標(biāo)變換器，所述坐標(biāo)變換器采樣所述原圖像各個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)，并將所述坐標(biāo)及所述底角參數(shù)θ帶入預(yù)設(shè)公式，通過更改所述坐標(biāo)生成抗畸變圖像；

所述光學(xué)媒介、所述投影儀及所述攝像頭均嵌設(shè)于所述殼體，所述投影儀及所述攝像頭均與所述光學(xué)媒介相對(duì)設(shè)置，所述處理器分別與所述投影儀及所述攝像頭連接，所述坐標(biāo)變換器分別與所述投影儀及所述處理器連接。

優(yōu)選的，所述攝像頭向所述光學(xué)媒介的正投影落在所述光學(xué)媒介的幾何中心。

優(yōu)選的，所述坐標(biāo)變換器采用雙線性內(nèi)插法采樣所述坐標(biāo)并將所述坐標(biāo)及所述底角參數(shù)θ帶入所述預(yù)設(shè)公式生成所述抗畸變圖像。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)公式為：

Y＝y(tǒng)；

X＝(x-w/2)*w*h/[(w-2*h*tanθ)*h+2*h*tanθ*y]+w/2；