[发明专利]基于虚拟现实技术的图像合成方法和头戴式显示设备

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实技术的图像合成方法，通过利用红外热成像仪在不同的视角下侦测运动目标以获取所述运动目标的灰度图像；根据所述灰度图像，获取与所述灰度图像的视角相一致的彩色背景以及重构与所述运动目标相对应的彩色虚拟前景模型；对所述彩色虚拟前景模型和所述彩色背景进行图像合成。本发明还公开了一种头戴式显示设备。本发明通过将获取的灰度图像转换为真彩色图像，图形处理速度快、图像显示清晰度高。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及基于虚拟现实技术的图像合成方法和头戴式显示设备。

背景技术

目前红外热成像技术已在许多领域得到重要的应用，特别是在晚上，在不暴露自己的基础之上，红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的红外图像，还可以进一步计算出温度值。红外图像反映了目标与背景不可见红外辐射的空间分布，其辐射亮度分布主要由被测景物的温度和发射率决定，因此红外图像近似反映了景物温度差或辐射差。红外热成像技术让人们超越了视觉障碍，及时发现目标，但是红外成像系统的成像效果仍然不理想。主要表现为红外热图像表征景物的温度分布，是灰度图像，没有彩色或阴影(立体感觉)，故对人而言，分辨率低、分辨潜力差；夜视距离近，图像背景与之被监测目标之间对比度模糊，被监测目标细节难以辨认，图像特征信息不明确。因此，如何提高红外热成像显示的清晰度，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于虚拟现实技术的图像合成方法和头戴式显示设备，旨在提高红外热成像显示的清晰度。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于虚拟现实技术的图像合成方法，所述基于虚拟现实技术的图像合成方法包括步骤：

利用红外热成像仪在不同的视角下侦测运动目标以获取所述运动目标的灰度图像；

根据所述灰度图像，获取与所述灰度图像的视角相一致的彩色背景以及重构与所述运动目标相对应的彩色虚拟前景模型；

对所述彩色虚拟前景模型和所述彩色背景进行图像合成。

优选地，所述红外热成像仪为双红外3D(3Dimensions，三维)热成像仪，所述灰度图像为立体灰度图像对，所述利用红外热成像仪在不同的视角下侦测运动目标以获取所述运动目标的灰度图像的步骤包括：

通过双红外3D热成像仪在不同的视角下侦测所述运动目标以获取所述运动目标的立体灰度图像对。

优选地，所述彩色背景为立体彩色背景对，所述根据所述灰度图像，获取与所述灰度图像的视角相一致的彩色背景的步骤包括：

根据所述灰度图像，在预先建立的视频图像映射库中获取与所述立体灰度图像对的视角相一致的立体彩色背景对。

优选地，所述根据所述灰度图像，在预先建立的视频图像映射库中获取与所述立体灰度图像对的视角相一致的立体彩色背景对的步骤包括：

通过与瞳距相一致的双彩色摄像机在不同的视角下采集所述立体彩色背景对；

建立视频图像映射库，在所述视频图像映射库中建立所述立体彩色背景对的视角映射关系；

根据所述灰度图像，在所述视角映射关系中获取与所述立体灰度图像对的视角相一致的所述立体彩色背景对。

优选地，所述对所述彩色虚拟前景模型和所述彩色背景进行图像合成的步骤之后还包括：

通过彩色摄像机的红外灯获取景深，根据获取的所述景深对所述合成的图像进行左右分屏显示。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种头戴式显示设备，所述头戴式显示设备包括：

侦测模块，用于利用红外热成像仪在不同的视角下侦测运动目标以获取所述运动目标的灰度图像；