[实用新型]一种智能调节的VR场景定位穿戴设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实和增强现实技术，具体涉及一种智能调节的VR场景定位穿戴设备。

背景技术

VR眼镜，是利用仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品，是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。VR头显VR眼镜是一个跨时代的产品。不仅让每一个爱好者带着惊奇和欣喜去体验，更因为对它诞生与前景的未知而深深着迷。

在VR系统中，很多应用场景会涉及到室内空间定位，利用室内空间定位技术可以实现真实世界与虚拟世界的更好互动。但是，目前现有的室内空间定位技术主要是在人体上布置反光点，通过在场景外围布置多个摄像头采集这些反光点的图像，然后通过图像处理的方法确定空间位置关系。这种定位方式需要架设多个摄像头，成本高并且布置繁琐，同时人体在活动过程中会出现反光点被遮挡等情况而影响定位，准确性不高。

另外，在人佩戴VR设备时，特别是进行游戏时，对实际空间的感知力较差，时常出现头晕问题；并且玩游戏时一般会有肢体动作，会常常手舞足蹈，人们在这过程中容易碰撞到墙壁而受伤，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能调节的VR场景定位穿戴设备，解决现有的VR眼镜存在定位系统复杂，成本较高，使用时空间方向感知较差以及容易碰撞到墙壁而受伤的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种智能调节的VR场景定位穿戴设备，包括VR眼镜，所述VR眼镜的正面为矩形，在VR眼镜的正面、顶面、底面以及两个相对的侧面均设置有一个定位探头，所述顶面、底面以及两个相对的侧面的定位探头的中心点位于同一平面，每个定位探头的中心轴线均与其所在VR眼镜的端面垂直，且定位探头的探测面均背离VR眼镜；每个定位探头均包括图像采集头和超声波探头，还包括声音告警模块，所述声音告警模块、图像采集头和超声波探头均与VR眼镜内的虚拟现实处理系统连接，其中：

图像采集头：采集图像信息，并将图像信息传输给虚拟现实处理系统；

超声波探头：采集人体到室内各个墙面之间的距离信息，并将距离信息传输给虚拟现实处理系统；

虚拟现实处理系统：接收图像采集头传输的图像信息、超声波探头传输的距离信息，当距离信息小于预设范围值时，发送警示指令到声音告警模块；

声音告警模块：接收虚拟现实处理系统发送的警示指令，响起告警声。进一步的，本实用新型对现有的VR眼镜进行改进，在VR眼镜的基础上安装定位探头，分别位于VR眼镜的正面、左侧面、右侧面、顶面和底面，每个定位探头包括图像采集头和超声波探头，这样定位探头可实现在室内同时对5个面的图像进行探测。定位的原理是：在虚拟现实系统中，需要通过定位跟踪人体在真实世界中的活动轨迹，使得虚拟世界中的人体模型也按照这个轨迹移动，来实现在虚拟现实系统中的空间定位，达到真实世界中的人体和虚拟世界中的人体模型同步；本实用新型利用图像采集头采集室内各个方向的图像信息、超声波探头探测人体正对相对各个墙面之间的距离，由于室内空间大小是一定的，随着人体的移动，图像信息在虚拟现实处理系统中就表现为焦距的放大或缩小，超声波距离信息就表现为人相对墙面的距离的缩短或延长，以此实现虚拟现实系统中的空间定位。相比现有技术中在人体上布置反光点的方式，本实用新型结构更加简单，需要的图像采集探头的数量较少，安装成本较低。超声波探头可探测人与每个墙面之间的距离信息，并由虚拟现实处理系统对距离信息进行处理，然后传递给VR眼镜佩戴者，使人在使用过程中仍可以保持对所在空间的认知，分清室内各个方向，可有效避免空间方向感知较差导致头晕的问题。另外，本实用新型在VR眼镜中还安装有声音告警模块，超声波探头采集人体到室内各个墙面之间的距离信息，并将距离信息传输给虚拟现实处理系统；当人在玩游戏的过程中如果距离墙壁太近时，虚拟现实处理系统就会控制声音告警模块响起警报声，以提醒人们注意，避免手臂等撞到墙壁而受伤。

在图像采集头与虚拟现实处理系统之间还设置有初始化图像采集处理模块和连续图像处理模块，其中：

初始化图像采集处理模块：接收图像采集头传输的图像信息，发送图像信息以及图像与图像所对应的实物之间的空间比例数值关系到虚拟现实处理系统；