[发明专利]一种混合现实的头盔显示系统及控制方法

摘要

一种混合现实的头盔显示系统及其控制方法，该头盔显示系统包括：头盔显示本体以及周边配套附件，周边配套附件包括单色背景设备；头盔显示本体包括：实时采集外界真实的现实景象数据的现实场景采集模块；按照生成虚拟场景的虚拟场景生成模块；现实场景与虚拟场景叠加的图像融合模块；用于实时采集空间位置信息的空间定位模块；用于虚实结合图像以进行显示的图像显示模块，本发明将现实场景数据，经过背景透明化处理后，与虚拟场景叠加，场景适应性好，混合现实可以观察到真实的场景，特别是手部的操作，使得用户可以将真实的物品与虚拟世界连接起来，将虚拟世界与真实世界完美结合，沉浸感强，具有更加真实的感官体验。

主权项

1.一种混合现实的头盔显示系统，该头盔显示系统包括：头盔显示本体以及周边配套附件，所述周边配套附件，包括单色背景设备，用作为现实场景的背景；其中所述头盔显示本体包括：现实场景采集模块(1)，用于实时采集外界真实的现实景象数据，将所述现实场景数据去除背景，得到去除背景后的现实场景；虚拟场景生成模块(2)，用于根据空间定位模块(6)获得的空间位置信息，从主机处获取相应的虚拟场景数据，并生成按照真实观察角度的虚拟场景；图像融合模块(3)，将去除背景后的现实场景与虚拟场景叠加，从而生成融合后的虚实结合图像；空间定位模块(6)，用于实时采集头盔显示本体的空间位置信息，以使得虚拟场景的观察角度与用户的真实角度方位对应；图像显示模块(7)，用于调用融合后的虚实结合图像，以进行显示；所述现实场景采集模块采用傅里叶抠图算法，将现实场景数据抠除背景，得到去除背景后的现实场景；所述图像融合模块使用灰度加权平均法将将去除背景后的现实场景与虚拟场景进行融合，具体为：1)根据统一的位置坐标，将去除背景后的现实场景的图像与虚拟场景的图像叠加，2)对现实场景的图像进行边缘检测，3)找到边缘位置区域后，提取该现实场景的图像与虚拟场景的图像的灰度信息，使用灰度加权平均法进行融合；所述图像融合模块，调用已有的虚拟场景，加上现实场景的实际物体信息，在完成统一的空间定位和时间标定基础上，采取图像融合算法，将虚拟场景与现实场景融合叠加；所述的空间定位，是指的利用空间定位模块来确定头盔的空间位置信息和运行信息，其中所述运行信息能够从所述空间位置信息中得到；所述空间定位模块获得空间位置信息为六自由度空间位置信息，并且所述空间定位模块能够根据空间位置信息获得头盔本体的运行信息，以从主机处获取相应视角的虚拟场景数据。