[实用新型]云台实时VR系统

说明书

技术领域

本实用新型属于虚拟现实技术领域，具体地说是云台实时VR系统，该系统利用云台能实现全景VR并且传回的图像可以进行共享。

背景技术

目前，多数的VR都是属于“演示型”，利用全景相机拍摄全景图像再使用相关算法进行拼接，形成球面图像后带入视角，这样的VR并不具备实时性，自由度有限，因为用户有姿态自由度却没有位置自由度。国内已经有与全景VR相关的专利，如CN206149332U等，仍然使用的是全景相机，或者是采用多个相机，仍未有效解决大量数据传输的质量问题以及庞大的带宽占用。全景VR技术在发展过程中仍存在着许多难关，并且受计算能力和传输带宽限制，全景VR技术投入成本非常高，这对于大部分用户难以接受，且在约定人的视角为90°情况下，传统全景VR的图像的数据利用率只有14.67％左右，造成了很大的浪费。而目前在直播行业和旅游行业对于实时VR有强烈的需求，迫切需要研究一种能够显著降低成本和带宽限制的新型VR系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一个由单个用户操控，利用云台结合摄像头的视角实时跟随人眼视角进行改变，实现实时的全景VR效果，并且传回的VR图像可以被其他的用户所共享，云台实时VR设备本身可由多个用户通过互联网共享,解决了现有的自由度少，占用带宽多，成本相对较高的问题。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种云台实时VR系统，其特征在于该系统包括双目相机、三轴云台、智能手机、VR眼镜、系统电源和工业电脑；所述三轴云台具有三个自由度，包括单片机、托盘、三个轴、电机驱动和空心杯电机，三个轴支撑托盘，单片机通过电机驱动与空心杯电机连接，且单片机、电机驱动和空心杯电机均固定在托盘上，单片机为整个三轴云台的控制中心，单片机的输出口与电机驱动的使能端相连；双目相机固定放置在三轴云台的托盘上，双目相机能随三轴云台的托盘的运动而运动；所述工业电脑与三轴云台上的单片机进行串口通信；所述工业电脑同时与双目相机连接，双目相机采集的视频图像通过数据线传回工业电脑，工业电脑通过数据线给双目相机供电；所述工业电脑通过搭建的局域网与智能手机连接，所述智能手机放置在VR眼镜上，VR眼镜由用户佩戴，所述智能手机上安装有VR APP；所述系统电源为整个系统进行供电；所述工业电脑内加载有图像畸变校正方算法；

所述智能手机中VR APP的程序流程是：首先进入校准界面：初始化控件，绑定智能手机的陀螺仪，获取陀螺仪的三维实时位置信息，开始进行按钮监听事件，即进行标准条件判断，当智能手机陀螺仪的偏航角度数据在70-190之间，陀螺仪的俯仰角度数据在70-90之间时，开启第二个画面，进入VR观看界面，校准成功；

然后进入VR观看界面：初始化控件，绑定陀螺仪和加速度、开启屏幕监听事件及UI更新线程；接着获取智能手机的陀螺仪数据和加速度数据信息，然后进行智能手机姿态信息校正，通过socket进程传输手机姿态信息；同时开启两个进程，即HTTP请求获取双目相机的右摄像头数据和HTTP请求获取双目相机的左摄像头数据两个进程，通过网络请求获取双目相机的左右两个摄像头的视频信息，上述HTTP请求获取双目相机的右摄像头数据和HTTP请求获取双目相机的左摄像头数据及socket进程传输手机姿态信息构成VR观看界面的屏幕监听事件；然后将手机UI界面划分为左右均匀的两个区域，通过Hander视频信号获取指令启动UI更新线程，使左右两个区域分别显示左右摄像头的图像。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型云台实时VR系统主要包括双目相机、三轴云台、智能手机和VR眼镜。该系统采用双目相机的左右两个摄像头采集双目视频，利用三轴云台结合摄像头的视角实时跟随人眼视角进行改变，实现实时的全景VR效果。工业电脑将视频投放在工业电脑的网络端口上，可以被其他的设备访问或者提供下载，实现一对多的视频实时共享。相较于全景360°的全景VR具有带宽要求低，成本低的优点，可以很好的解决由于带宽和成本限制导致的视频质量下降、成本提高等问题，具有良好的用户体验性。