CN106371206A - 一种广视角虚拟现实装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广视角虚拟现实装置，包括：壳体、显示器、透镜组件、摄像头装置以及与信号处理单元；摄像头装置包括摄像头本体和可拆卸的镜头，镜头为360全景镜头或鱼眼镜头；信号处理单元包括依次信号连接的接收模块、数据处理模块和第二传输模块；信号处理单元根据镜头采集的用户的动作和手势信息进行分析，并将获取的用户动作和/或手势位置以及其操作信息直接同步显现在显示器上，并执行对应的操作命令。本发明解决了外设摄像头进行手势识别时受到摄像头的视场范围限制，导致手势识别度不高的问题，增加用户体验感和沉浸感，用户可以可视化实行菜单选择、翻页等操作。
Description
技术领域
本发明属于虚拟现实技术领域，更具体地说，本发明涉及一种广视角虚拟现实装置。
背景技术
虚拟现实技术(VR技术)是利用电脑或其他智能计算设为核心结合光电传感技术生成逼真的视、听、触一体化的特定范围内虚拟的环境。虚拟现实设备的工作原理主要是由于设备内部左右眼屏幕分别显示带有视角差异的左右眼的图像，人眼获取这种带有视角差异的图像信息后在脑海中产生立体感。虚拟现实设备所造成的视觉听觉封闭，可以使用户体验到视觉图像变化时全身心投入的临场感，其广泛应用于模拟训练、3D游戏、远程医疗和手术等诸多领域。
目前的虚拟现实设备主要分为三种：VR盒子眼镜、VR一体机和VR外接式头盔。由于目前的虚拟现实设备在实现菜单切换时，通常会采用外接手机、外接手柄、通过外设摄像头进行手势识别以及通过人体眼部或头部等部位的运动等方式来实现。然而采用外接手机的实现方式，由于虚拟现实设备的封闭性很容易出现操作失误；而外接手柄的实现方式，不仅限制了用户的双手，同时也大大降低了用户的体验感；而通过人体眼部或头部等部位的运动的实现方式，增加了设备的复杂度和使用成本，且也存在一定的误差和局限性；对于外设摄像头进行手势识别的实现方式，很容易受到摄像头的视场范围限制，导致手势识别度不高，同时摄像头需要不停的采集用户手势，耗电量大，降低虚拟现实设备的使用时长。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种一种广视角虚拟现实装置,以解决外设摄像头进行手势识别的实现方式，很容易受到摄像头的视场范围限制，导致手势识别度不高，同时摄像头需要不停的采集用户手势，耗电量大，降低虚拟现实设备的使用时长等至少一种技术问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明通过以下技术方案实现：
本发明的一种广视角虚拟现实装置，所述虚拟现实设备包括：壳体、内设于所述壳体的显示器和透镜组件，设于所述壳体前端的至少一个摄像头装置，以及与所述摄像头装置信号连接的信号处理单元；
所述摄像头装置包括摄像头本体和可拆卸的镜头，所述镜头为360全景镜头或鱼眼镜头，所述镜头用于采集用户的动作和/或手势信息；
所述信号处理单元包括依次信号连接的接收模块、数据处理模块和第二传输模块，所述摄像头装置通过第一传输模块与所述接收模块信号连接；所述第二传输模块与所述显示器信号连接；所述信号处理单元根据所述镜头采集的用户的动作和/或手势信息进行分析，并将获取的用户动作和/或手势位置以及其操作信息直接同步显现在所述显示器上，并执行对应的操作命令；
所述透镜组件为至少两片透镜，所述透镜组件设于人眼与所述显示器之间。
优选的是，所述摄像头装置还包括小型马达，所述小型马达控制所述镜头运动。
优选的是，所述摄像头装置还包括开关按键，所述开关按键控制所述摄像头装置的打开和关闭。
优选的是，所述摄像头装置的个数为两个，且两者分别左右或上下设置；所述信号处理单元还包括图像拼接单元，所述图像拼接单元用于将两个镜头分别采集的图像信息进行拼接整合。
优选的是，所述虚拟现实设备还包括：与所述壳体连接的头戴件以及设于所述头戴件上的扬声器和麦克风。
优选的是，所述虚拟现实设备还包括陀螺仪，所述陀螺仪用于检测头部和镜头的位置并调整所述显示器上的图像的显示。
优选的是，还包括电源装置和处理器；所述电源装置为整个设备供电，所述处理器控制整个设备实现虚拟现实操作。
本发明至少包括以下有益效果:
1)所述摄像头装置包括摄像头本体和可拆卸的镜头，所述镜头为360全景镜头或鱼眼镜头，如此可扩大摄像的视角，提高手势识别度，解决外设摄像头进行手势识别的实现方式，很容易受到摄像头的视场范围限制，导致手势识别度不高的问题；
2)所述信号处理单元根据所述镜头采集的用户的动作和手势信息进行分析，并将获取的用户动作和手势位置以及其操作信息直接同步显现在所述显示器上，并执行对应的操作命令，如此在人体在进行手势和/或动作操作时，镜头采集用手势和/或动作图像信息，同时将***的手势和/或动作图像信息在内部的显示屏上同步显示，增加用户体验感和沉浸感，用户可以可视化实行菜单选择、翻页等操作；
3)所述摄像头装置还包括小型马达，所述小型马达控制所述镜头运动，如此增加的小型马达可控制镜头运动，进一步扩大镜头的视角范围，减少镜头的摄像盲区，提高手势识别度；
4)所述摄像头装置设置开关按键，所述开关按键控制所述摄像头装置的打开和关闭，如此可以在需要实行菜单操作时打开摄像头装置，不需要时关闭摄像头装置，避免摄像头装置持续不断的采集图像信息，减少耗电量，延长整个电子设备的续航时长；
5)所述摄像头装置的个数设置为两个，如此提高采集图像的质量和进一步扩大图像采集的完整性；所述信号处理单元还包括图像拼接单元，所述图像拼接单元用于将两个镜头分别采集的图像信息进行拼接整合，如此可实现双摄像头无缝无畸变的显示，提高用户视觉上的舒适度；
6)增加的陀螺仪，所述陀螺仪用于检测头部和镜头的位置并调整所述显示器上的图像的显示；如此可降低头部或镜头运动所带来的偏差；
7)增加的电源装置和处理器；所述电源装置为整个设备供电，所述处理器控制整个设备实现虚拟现实操作；如此可使得整个虚拟现实设备独立且一体化，无需额外的外设电子设备，便于携带和使用。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的一种广视角虚拟现实装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种广视角虚拟现实装置，虚拟现实设备包括：壳体1、内设于壳体1的显示器2和透镜组件3，设于壳体1前端的至少一个摄像头装置4，以及与摄像头装置4信号连接的信号处理单元5；
摄像头装置4包括摄像头本体41和可拆卸的镜头42，镜头42为360全景镜头或鱼眼镜头，如此可扩大摄像的视角，提高手势识别度，解决外设摄像头进行手势识别的实现方式，很容易受到摄像头的视场范围限制，导致手势识别度不高的问题；镜头42用于采集用户的动作和/或手势信息。
信号处理单元5包括依次信号连接的接收模块51、数据处理模块52和第二传输模块53，摄像头装置4通过第一传输模块6与接收模块51信号连接；第二传输模块53与显示器2信号连接；信号处理单元5根据镜头42采集的用户的动作和/或手势信息进行分析，并将获取的用户动作和/或手势位置以及其操作信息直接同步显现在显示器2上，并执行对应的操作命令；如此在人体在进行手势和/或动作操作时，镜头42采集用手势和/或动作图像信息，同时将***的手势和/或动作图像信息在内部的显示屏2上同步显示，增加用户体验感和沉浸感，用户可以可视化实行菜单选择、翻页等操作；
透镜组件3为至少两片透镜，透镜组件3设于人眼与显示器2之间。透镜组件3可为一对凹凸组合方式或者凸透镜/凸透镜/凹透镜的组合方式，以减少显示器上图像的畸变，提高图像的真实性。
上述实施方式中，摄像头装置4还包括小型马达43，小型马达43控制镜头42运动。增加的小型马达43可控制镜头42运动，进一步扩大镜头42的视角范围，减少镜头42的摄像盲区，提高手势识别度。
上述实施方式中，摄像头装置4还包括开关按键44，开关按键44控制摄像头装置4的打开和关闭。如此可以在需要实行菜单操作时打开摄像头装置4，不需要时关闭摄像头装置4，避免摄像头装置4持续不断的采集图像信息，减少耗电量，延长整个电子设备的续航时长。
上述实施方式中，虚拟现实设备还包括：与壳体1连接的头戴件7以及设于头戴件7上的扬声器8和麦克风9。如此可提高佩戴舒适度，同时可增加设备的听觉上的体验，同时通过麦克风9的输入方式可对整个设备发出控制指令。此外，在虚拟现实设备上还可以设置触摸屏(未图示)输入界面，方便用户输入命令，提高用户体验感。
上述实施方式中，虚拟现实设备还包括陀螺仪10，陀螺仪10用于检测头部和镜头42的位置并调整显示器上的图像的显示。如此可降低头部或镜头42运动所带来的偏差，避免头部或镜头42运动时所带来的图像偏差或佩戴不适。
上述实施方式中，还包括电源装置11和处理器12；电源装置11为整个设备供电，处理器12控制整个设备实现虚拟现实操作。如此可使得整个虚拟现实设备独立且一体化，无需额外的外设电子设备，便于携带和使用。
作为本发明的另一种实施方式，摄像头装置4的个数为两个，且两者分别左右或上下设置；信号处理单元5还包括图像拼接单元(未图示)，图像拼接单元用于将两个镜头分别采集的图像信息进行拼接整合。在其他实施方式中，摄像头装置4的个数可根据实际需要设置为2个以上。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种广视角虚拟现实装置，其特征在于，包括：壳体、内设于所述壳体的显示器和透镜组件，设于所述壳体前端的至少一个摄像头装置，以及与所述摄像头装置信号连接的信号处理单元；所述摄像头装置包括摄像头本体和可拆卸的镜头，所述镜头为360全景镜头或鱼眼镜头，所述镜头用于采集用户的动作和/或手势信息；所述信号处理单元包括依次信号连接的接收模块、数据处理模块和第二传输模块，所述摄像头装置通过第一传输模块与所述接收模块信号连接；所述第二传输模块与所述显示器信号连接；所述信号处理单元根据所述镜头采集的用户的动作和/或手势信息进行分析，并将获取的用户动作和/或手势位置以及其操作信息直接同步显现在所述显示器上，并执行对应的操作命令；所述透镜组件为至少两片透镜，所述透镜组件设于人眼与所述显示器之间。
2.如权利要求1所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，所述摄像头装置还包括小型马达，所述小型马达控制所述镜头运动。
3.如权利要求1所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，所述摄像头装置还包括开关按键，所述开关按键控制所述摄像头装置的打开和关闭。
4.如权利要求1所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，所述摄像头装置的个数为两个，且两者分别左右或上下设置；所述信号处理单元还包括图像拼接单元，所述图像拼接单元用于将两个镜头分别采集的图像信息进行拼接整合。
5.如权利要求1所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，还包括：与所述壳体连接的头戴件以及设于所述头戴件上的扬声器和麦克风。
6.如权利要求1所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，还包括陀螺仪，所述陀螺仪用于检测头部和镜头的位置并调整所述显示器上的图像的显示。
7.如权利要求1-6任一所述的广视角虚拟现实装置，其特征在于，还包括电源装置和处理器；所述电源装置为整个设备供电，所述处理器控制整个设备实现虚拟现实操作。
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