[發明專利]一種用于沉浸式文化娛樂的增強現實系統及方法

有效

• 申請號: 202011630329.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112866672B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李洋;任海軍;李堅;文紅光;戴奇
• 申請（專利權）人: 深圳卡樂星球數字娛樂有限公司
• 主分類號: H04N13/194
• 分類號: H04N13/194;H04N13/296;H04N13/332;G02B27/01
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 謝松

1.一種用于沉浸式文化娛樂的增強現實系統，其特征在于，包括：

頭戴式顯示裝置，所述頭戴式顯示裝置上設有紅外攝像裝置，所述頭戴式顯示裝置與所述紅外攝像裝置連接，所述紅外攝像裝置包括瞳孔檢測裝置，所述瞳孔檢測裝置包括兩組深度相機和以及與所述兩組深度相機連接的圖像處理器，兩組深度相機分別設置于頭戴式顯示裝置上，每組深度相機包括微型點陣投影機和微型紅外檢測相機，微型點陣投影機用于向人眼部投射第一紅外光，微型紅外檢測相機用于接收眼部反射回的第二紅外光，圖像處理器通過檢測第二紅外光相對第一紅外光的偏移以重建眼部的3D模型；

虛擬屏幕，所述虛擬屏幕與實景連接，在所述虛擬屏幕的邊緣設有若干個紅外發射裝置，所述紅外發射裝置用于發射紅外信號；

移動裝置，用于使所述頭戴式顯示裝置按照預設運動參數移動；

圖像工作站，所述移動裝置和所述頭戴式顯示裝置均與所述圖像工作站連接，所述圖像工作站預先存儲有與所述預設運動參數對應的立體圖像序列；

所述頭戴式顯示裝置包括：頭盔；處理單元，所述處理單元與所述紅外攝像裝置連接，并接收所述紅外攝像裝置實時接收到的紅外信號；透視顯示屏，所述透視顯示屏設置于所述頭盔上，并與所述處理單元連接；圖像接收單元，所述圖像接收單元與所述透視顯示屏連接；

其中，所述處理單元根據所述紅外信號在所述透視顯示屏上建立顯示區域，所述圖像接收單元接收所述圖像工作站傳來的立體圖像序列，所述顯示區域用于顯示所述立體圖像序列。

2.根據權利要求1所述的增強現實系統，其特征在于，所述透視顯示屏為具有160度視野的彎曲面的透視式顯示屏。

3.根據權利要求2所述的增強現實系統，其特征在于，所述紅外攝像裝置包括兩個紅外攝像頭，所述兩個紅外攝像頭設置在所述頭盔上，且所述兩個紅外攝像頭的視覺方向與人眼的視覺方向一致。

4.根據權利要求3所述的增強現實系統，其特征在于，所述虛擬屏幕為矩形虛擬屏幕，所述若干個紅外發射裝置包括四個紅外發光二極管，所述四個紅外發光二極管分別位于所述矩形虛擬屏幕的四個頂角。

5.根據權利要求1所述的增強現實系統，其特征在于，所述預設運動參數包括預先設定的運動路徑、運動速度和運動加速度。

6.根據權利要求1所述的增強現實系統，其特征在于，所述立體圖像序列為預先通過跟蹤攝影機根據所述預設運動參數渲染生成的連續的立體圖像序列。

7.根據權利要求1所述的增強現實系統，其特征在于，所述移動裝置包括：移動小車以及設置在所述移動小車上的定位發射裝置，所述定位發射裝置與所述圖像工作站連接。

8.一種用于沉浸式文化娛樂的增強現實方法，其特征在于，采用如權利要求1-7任一所述的用于沉浸式文化娛樂的增強現實系統實現，所述增強現實方法包括：

移動裝置使頭戴式顯示裝置以預設運動參數進行移動；

紅外攝像裝置實時接收設置于虛擬屏幕的邊緣的所述紅外發射裝置的紅外信號；

圖像工作站根據所述預設運動參數實時給所述頭戴式顯示裝置發送立體圖像序列，其中，所述圖像工作站預先存儲有所述立體圖像序列；

所述頭戴式顯示裝置根據所述紅外信號和所述立體圖像序列實時顯示影像。

9.根據權利要求8所述的增強現實方法，其特征在于，所述立體圖像序列的制備方法包括：

跟蹤攝影機按照所述預設運動參數移動，并根據實景與虛擬屏幕的位置獲取所述立體圖像序列。