[发明专利]一种一体式混合现实头戴显示系统

权利要求书

1.一种一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，包括：头戴显示设备（1）、手柄设备（2）及上位机（3），其中，

所述手柄设备（2）包括：惯性测量单元（21）、按键单元（22）及灯带（23）；

所述惯性测量单元（21）测量所述手柄设备（2）的手柄姿态信息，并将所述手柄姿态信息发送至所述上位机（3）；

所述按键单元（22）获取用户的操作信息，并将所述操作信息发送至所述上位机（3）；

所述灯带（23）用于显示灯带显示图像；

所述头戴显示设备（1）获取所述灯带显示图像，并将所述灯带显示图像及所述头戴显示设备（1）的显示数据信息发送至上位机（3）；

所述上位机（3）设置于所述头戴显示设备（1）的内部，所述上位机（3）根据所述手柄姿态信息、操作信息、灯带显示图像及显示数据信息生成混合现实图像，并将所述混合现实图像发送至所述头戴显示设备（1）进行显示；

所述上位机（3）包括：

即时地图构建单元（31），采用即时定位与地图构建算法建立所述一体式混合现实头戴显示系统的当前即时地图；

位置姿态计算单元（32），根据所述手柄姿态信息和所述显示数据信息分别计算所述手柄设备（2）及所述头戴显示设备（1）在所述当前即时地图中的位置姿态信息；

虚拟图像生成单元（33），根据所述用户操作信息和所述当前即时地图生成虚拟图像信息；

混合现实图像生成单元（34），从所述显示数据信息中获取所述即时地图下的现实场景图像信息，并将所述现实场景图像信息与所述虚拟图像信息进行渲染和叠加，生成混合现实图像。

2.根据权利要求1所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，所述手柄设备（2）还包括：

数据传输单元（24），所述数据传输单元（24）获取所述手柄姿态信息及所述操作信息，并将所述手柄姿态信息及所述操作信息发送至所述上位机（3）。

3.根据权利要求1所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，所述手柄设备（2）还包括：

灯带调节单元（25），所述灯带调节单元（25）获取所述操作信息，并根据所述操作信息调节所述灯带显示图像。

4.根据权利要求1所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，所述显示数据信息包括：现实场景图像信息及运动信息；

所述头戴显示设备（1）包括：图像获取单元（11）、传感器测量单元（12）、通信单元（13）及显示单元（14），其中，

所述图像获取单元（11）采集所述现实场景图像信息并获取所述灯带显示图像，并将所述灯带显示图像及所述现实场景图像信息通过所述通信单元（13）发送至所述上位机（3）；

所述传感器测量单元（12）测量所述头戴显示设备（1）的运动信息，并将所述运动信息通过所述通信单元（13）发送至所述上位机（3）；

所述显示单元（14）显示所述上位机（3）通过所述通信单元（13）发送的所述混合现实图像。

5.根据权利要求4所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，所述头戴显示设备（1）还包括：头戴固定装置（15），用户通过所述头戴固定装置（15）将所述头戴显示设备（1）固定于所述用户的头上。

6.根据权利要求4所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，所述显示单元（14）包括：第一屏幕（141）和第二屏幕（142），所述第一屏幕（141）和所述第二屏幕（142）分别与所述用户的左眼和右眼对应设置，同步显示所述混合现实图像。

7.根据权利要求3所述的一体式混合现实头戴显示系统，其特征在于，

当用户左手操作所述手柄设备（2）时，所述操作信息为左手操作信息，所述灯带调节单元（25）调节所述灯带（23）的灯带显示图像为第一预设图像；

当用户右手操作所述手柄设备（2）时，所述操作信息为右手操作信息，所述灯带调节单元（25）调节所述灯带（23）的灯带显示图像为第二预设图像；

所述上位机（3）根据所述第一预设图像及所述第二预设图像对所述手柄设备（2）进行识别。