[发明专利]一种透射式AR与VR切换显示装置、方法及透明度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，特别涉及一种透射式AR与VR切换显示装置、方法及AR模式下透明度调节方法。

背景技术

VR指虚拟现实，主要呈现虚拟的场景内容；AR指增强现实，其通过将特定的虚拟影像叠加到人眼所见到的现实场景中，从而达到增强显示的作用。

然而目前并没有实际成熟的产品，能够一个设备完成AR和VR两种模式显示。已查出的技术中，有部分关于AR与VR切换的方法，均较为简单。例如，有人提出手动添加百叶窗的方法，但是切换不够方便；也有人使用摄像头代替人眼，来作为现实场景的获取方法，然而摄像头获取的图像宽容度低、视场角不够大、畸变、颜色失真等原因，不能反映真实的场景，因而很难达到所见即所得的真实感。

发明内容

本发明提供一种透射式AR与VR切换显示装置、方法及AR模式下透明度调节方法，旨在解决现有AR与VR切换的方法不方便，视觉反应不真实的问题。

本发明提供一种透射式AR与VR切换显示装置，包括主机框架、摄像头、光线传感器、显示机构，所述摄像头、光线传感器分别设置在主机框架上，所述显示机构由全息显示屏、可调节透明度的薄膜、外层保护玻璃依次贴合连接组成，所述主机框架设有显示槽，所述显示机构安装在显示槽内，所述全息显示屏位于靠近眼睛一侧，所述外层保护玻璃位于远离眼睛一侧。

作为本发明的进一步改进，所述全息显示屏包括虚拟光栅和透视板，所述虚拟光栅设置在透视板的中间，所述虚拟光栅为方形的屏幕。

作为本发明的进一步改进，本装置还包括可实现AR和VR模式切换的物理切换按键，所述物理切换按键与主机框架连接。

作为本发明的进一步改进，本装置还包括可识别运动设定模式的IMU传感器，所述IMU传感器连接在主机框架上。

本发明提供一种透射式AR与VR切换显示方法，包括以下步骤：

A.启动系统，摄像头实时获取图像；

B.检测图像中手的轮廓；

C.分析手势的变化，从AR切换为VR，或从VR切换到AR。

作为本发明的进一步改进，透射式AR与VR切换显示方法具体包括下步骤：

A1.启动主机框架，系统运行后，摄像头实时获取捕捉到的图像；

B1.检测图像中是否有手的轮廓，若未检测到手的轮廓，返回步骤A1重新捕捉手的图像；若检测到手的轮廓，则执行步骤C1；

C1.对手掌进行定位，识别分析出手势，并检测手势是否有变化，若未检测到手势的变化，返回步骤A1重新捕捉手的图像；若检测到手从第一手势变换为第二手势，则切换到AR模式，若检测到手从第二手势变换为第一手势，则切换到VR模式。

作为本发明的进一步改进，所述步骤C1还包括以下步骤：

C11.检测到手势相对于原位置发生位移时，切换模式；或/和

C12.使用物理切换按键选择需要切换的模式；或/和

C13.利用IMU传感器，识别设定的运动模式，若执行了该设定的运动，则切换模式。

作为本发明的进一步改进，所述步骤C1还包括以下步骤：

C14.检测到手势由手掌的轮廓变成握拳的轮廓时，切换为AR模式；

C15.检测到手势由握拳的轮廓变成手掌的轮廓时，切换为VR模式。

本发明提供一种AR模式下透明度调节方法，包括以下步骤：

S1.亮度校准：将薄膜调整至透明，测量得到人眼能承受的环境光亮度和屏幕亮度的最大对比度阈值，当对比度大于所述最大对比度阈值后，根据人眼的适应能力，校准出不同对比度下，薄膜需要调整到的透明度典型值；

S2.进入AR模式，根据光线传感器实时监测环境光亮度；

S3.若环境光亮度和屏幕的亮度的对比度大于所述最大对比度阈值，则根据步骤S1校准时得出的对比度和透明度典型值的关系来降低薄膜的透明度。

本发明的有益效果是：本发明的装置将显示屏、透明的薄膜、保护玻璃集成在一起，不仅降低了镜片的厚度，视觉质量也得到了提高。本发明的方法通过摄像头捕捉手势，使用简单易用的手势来切换VR、AR模式，提升了操作的便利性。

附图说明

图1是本发明一种透射式AR与VR切换显示装置的结构示意图；

图2是本发明一种透射式AR与VR切换显示装置中显示机构的结构示意图；

图3是本发明一种透射式AR与VR切换显示装置中显示机构的结构截面 图；

图4是本发明一种透射式AR与VR切换显示装置在AR模式下薄膜处于透明状态的显示结构图；