一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法與流程

本發(fā)明涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法。

背景技術(shù)：

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmentedreality，簡稱為ar)技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場景中，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)的技術(shù)。在視覺化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，用戶利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置，例如頭盔顯示器，把現(xiàn)實(shí)場景的實(shí)景圖像與微顯示器產(chǎn)生的虛擬圖像合成在一起，便可以看到虛擬圖像融入現(xiàn)實(shí)場景之后的景象。

然而，現(xiàn)有的頭盔顯示器雖然可以把虛擬圖像和實(shí)景圖像結(jié)合到一起，但是，以圖1所示的圖像為例，頭盔顯示器所產(chǎn)生的虛擬汽車圖像11并不能遮擋現(xiàn)實(shí)場景的實(shí)景平臺(tái)圖像22，這就導(dǎo)致難以區(qū)分汽車和平臺(tái)的深度關(guān)系，影響虛擬汽車圖像11的顯示效果，進(jìn)而影響虛擬汽車圖像11融入實(shí)景平臺(tái)圖像22的效果。因此，如何直觀的顯示出虛擬圖像和實(shí)景圖像之間的遮擋關(guān)系，使虛擬圖像更好的融入到實(shí)景圖像中，就成為了我們丞待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法，能夠直觀的顯示出虛擬圖像和實(shí)景圖像的遮擋關(guān)系，使虛擬圖像更好的融入到實(shí)景圖像中。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置，包括：

虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元，用于對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取；

實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元，用于對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽??；

與所述虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元和所述實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元相連的圖像控制單元；所述圖像控制單元用于根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，以及接收用戶發(fā)送的重合數(shù)據(jù)的可視對象信息；其中，所述可視對象信息包括至少一個(gè)可視對象以及對應(yīng)的可視對象位置數(shù)據(jù)，所述可視對象位置數(shù)據(jù)位于重合數(shù)據(jù)內(nèi)；

所述圖像控制單元還用于根據(jù)所述可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)；其中，所述可視對象為虛擬圖像，所述非可視對象為實(shí)景圖像；或，所述可視對象為實(shí)景圖像，所述非可視對象為虛擬圖像。

在本發(fā)明所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置中，圖像控制單元可根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，并根據(jù)所接收的可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)。這樣一來，當(dāng)某一可視對象為虛擬圖像，其對應(yīng)的非可視對象為實(shí)景圖像時(shí)，圖像控制單元可控制虛擬圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制實(shí)景圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使用戶無法看到實(shí)景圖像中被虛擬圖像所遮擋的部分。當(dāng)某一可視對象為實(shí)景圖像，其對應(yīng)的非可視對象為虛擬圖像時(shí)，圖像控制單元可控制實(shí)景圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制虛擬圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使用戶無法看到虛擬圖像中被實(shí)景圖像所遮擋的部分。因此，采用本發(fā)明所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置，能夠直觀的體現(xiàn)出實(shí)景圖像與虛擬圖像之間的遮擋關(guān)系，從而將虛擬圖像更好的融入到實(shí)景圖像中。

本發(fā)明的第二方面提供了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法應(yīng)用于如本發(fā)明的第一方面所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置中，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法包括：

對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽?。?/p>

對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽?。?/p>

根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)；接收用戶發(fā)送的重合數(shù)據(jù)的可視對象信息；其中，所述可視對象信息包括至少一個(gè)可視對象以及對應(yīng)的可視對象位置數(shù)據(jù)，所述可視對象位置數(shù)據(jù)位于重合數(shù)據(jù)內(nèi)；

根據(jù)所述可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)；其中，所述可視對象為虛擬圖像，所述非可視對象為實(shí)景圖像；或，所述可視對象為實(shí)景圖像，所述非可視對象為虛擬圖像。

本發(fā)明所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法的有益效果與本發(fā)明的第一方面所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的有益效果相同，此處不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的虛擬圖像和實(shí)景圖像合并后的圖像示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3a為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的虛擬圖像示意圖；

圖3b為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的實(shí)景圖像示意圖；

圖3c為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的虛擬圖像和實(shí)景圖像合并后的圖像示意圖一；

圖3d為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的虛擬圖像和實(shí)景圖像合并后的圖像示意圖二；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的液晶的光軸、第一偏光片的偏光軸、第二偏光片的偏光軸方向的示意圖；

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的光線傳播示意圖一；

圖6b為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的光線傳播示意圖二；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖8a為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的光線傳播示意圖三；

圖8b為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的光線傳播示意圖四；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖四；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

11-虛擬汽車圖像；22-實(shí)景平臺(tái)圖像；

1-虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元；2-實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元；

3-圖像控制單元；4-虛擬圖像；

5-實(shí)景圖像；6-第一偏光器件；

7-第二偏光器件；8-光調(diào)制模塊；

9-第三偏光器件；10-分束器；

61-第一偏光片；62-第一相位延遲片；

71-第二偏光片；72-第二相位延遲片；

91-第三相位延遲片；92-第三偏光片；

11-虛擬圖像生成單元；12-實(shí)景光線傳輸單元；

13-第一反射器件；14-物鏡；

15-第二反射器件；16-目鏡；

17-第三反射器件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖2所示，本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置，該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置具體包括虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1、實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2、以及與虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2分別相連的圖像控制單元3。

其中，虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1用于對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取，實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2用于對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取。圖像控制單元3用于根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，以及接收用戶發(fā)送的重合數(shù)據(jù)的可視對象信息；其中，可視對象信息包括至少一個(gè)可視對象以及對應(yīng)的可視對象位置數(shù)據(jù)，可視對象位置數(shù)據(jù)位于重合數(shù)據(jù)內(nèi)。

圖像控制單元3還用于根據(jù)可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)。其中，可視對象為虛擬圖像，非可視對象為實(shí)景圖像；或，可視對象為實(shí)景圖像，非可視對象為虛擬圖像。

為了對可視對象和非可視對象進(jìn)行更加清楚的表述，下面結(jié)合圖3a～圖3d對可視對象進(jìn)行詳細(xì)說明：

其中，圖3a所示的圖像為虛擬圖像4，圖3b所示的圖像為實(shí)景圖像5，圖3c所示的圖像為虛擬圖像4和實(shí)景圖像5合并后的組合圖像。根據(jù)圖3c所示的組合圖像可知，虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)所對應(yīng)的圖像區(qū)域?yàn)閰^(qū)域a和區(qū)域b，其中，區(qū)域a和區(qū)域b如圖3d所示。

結(jié)合圖3c和圖3d可見，重合數(shù)據(jù)的可視對象信息中包括有兩個(gè)可視對象，即區(qū)域a所對應(yīng)的可視對象和區(qū)域b所對應(yīng)的可視對象。根據(jù)圖3c可以看出，針對區(qū)域a對應(yīng)的圖像來說，實(shí)景圖像5遮擋了虛擬圖像4，即區(qū)域a所對應(yīng)的可視對象為實(shí)景圖像5，非可視對象為虛擬圖像4。針對區(qū)域b對應(yīng)的圖像來說，虛擬圖像4遮擋了實(shí)景圖像5，即區(qū)域b所對應(yīng)的可視對象為虛擬圖像4，非可視對象為實(shí)景圖像5。

結(jié)合上述表述，在本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置中，圖像控制單元3可根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，并根據(jù)所接收的可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)。這樣一來，當(dāng)某一可視對象為虛擬圖像，其對應(yīng)的非可視對象為實(shí)景圖像時(shí)，圖像控制單元3可控制虛擬圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制實(shí)景圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使用戶無法看到實(shí)景圖像中被虛擬圖像所遮擋的部分。當(dāng)某一可視對象為實(shí)景圖像，其對應(yīng)的非可視對象為虛擬圖像時(shí)，圖像控制單元3可控制實(shí)景圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制虛擬圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使用戶無法看到虛擬圖像中被實(shí)景圖像所遮擋的部分。因此，采用本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置，能夠直觀的體現(xiàn)出實(shí)景圖像與虛擬圖像之間的遮擋關(guān)系，從而將虛擬圖像更好的融入到實(shí)景圖像中。

需要說明的是，上述可視對象位置數(shù)據(jù)位于重合數(shù)據(jù)內(nèi)是指，可視對象所對應(yīng)的位置是位于虛擬圖像和實(shí)景圖像組合后所存在的重合區(qū)域的位置內(nèi)的。

具體的，如圖4所示，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置還可包括第一偏光器件6和第二偏光器件7。其中，第一偏光器件6用于將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光，第二偏光器件7用于將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光。

可選的，實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2位于第二偏光器件7的出光側(cè)，實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)為真實(shí)場景的光經(jīng)第二偏光器件7轉(zhuǎn)換成偏振光后所形成的實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)。

與之對應(yīng)的，圖像控制單元3包括光調(diào)制模塊8和第三偏光器件9，光調(diào)制模塊8與虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2分別相連。其中，光調(diào)制模塊8用于根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，以及接收用戶發(fā)送的重合數(shù)據(jù)的可視對象信息，根據(jù)可視對象信息，對虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的偏振光的偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制，使虛擬圖像和實(shí)景圖像中作為可視對象的內(nèi)容所對應(yīng)的偏振光從第三偏光器件9透出，第三偏光器件9遮擋虛擬圖像和實(shí)景圖像作為非可視對象的內(nèi)容所對應(yīng)的偏振光。

可以理解的是，為了將經(jīng)第一偏光器件6轉(zhuǎn)換的虛擬圖像的偏振光，以及將經(jīng)第二偏光器件7轉(zhuǎn)換的實(shí)景圖像的偏振光傳輸至光調(diào)制模塊8，圖像控制單元3還可包括分束器10，其中，分束器10設(shè)于第一偏光器件6與光調(diào)制模塊8之間，以及第二偏光器件7與光調(diào)制模塊8之間。

由于偏振光包括線偏振光和圓偏振光兩種類型，基于此，第一偏光器件6、第二偏光器件7和第三偏光器件9的結(jié)構(gòu)分別對應(yīng)兩種情況，下面以具體實(shí)施方式一和具體實(shí)施方式二分別對其進(jìn)行說明：

具體實(shí)施方式一

當(dāng)虛擬圖像的光經(jīng)第一偏光器件6轉(zhuǎn)換的偏振光為線偏振光，以及實(shí)景圖像的光經(jīng)第二偏光器件7轉(zhuǎn)換的偏振光為線偏振光時(shí)，第一偏光器件6為第一偏光片，第二偏光器件7為第二偏光片，第三偏光器件9為第三偏光片。其中，第一偏光片的偏光軸方向與第二偏光片的偏光軸方向垂直，第三偏光片的偏光軸方向與第一偏光片的偏光軸方向垂直。

與之對應(yīng)的，光調(diào)制模塊8為空間光調(diào)制器，空間光調(diào)制器包括相對設(shè)置的上玻璃基板和下玻璃基板，在上玻璃基板朝向下玻璃基板的表面設(shè)有公共電極，在下玻璃基板朝向上玻璃基板的表面設(shè)有像素電極，且公共電極與像素電極之間設(shè)有液晶。

如圖5所示，空間光調(diào)制器中的液晶在未加電狀態(tài)下的光軸方向與第一偏光片的偏光軸方向?yàn)?45°，空間光調(diào)制器中的液晶在未加電狀態(tài)下的光軸方向與第二偏光片的偏光軸方向之間所成的夾角為-45°。

結(jié)合圖6a以及圖6b，以重合數(shù)據(jù)的可視對象信息中僅包括一個(gè)可視對象，以及第一偏光片的偏光軸方向?yàn)槠叫屑埫娣较?，第二偏光片的偏光軸方向?yàn)榇怪奔埫娣较?，第三偏光片的偏光軸方向?yàn)榇怪奔埫娣较驗(yàn)槔瑢Φ谝黄馄⒌诙馄⒖臻g光調(diào)制器和第三偏光片對光的調(diào)制原理進(jìn)行具體說明：

虛擬圖像的光入射至第一偏光片，經(jīng)第一偏光片轉(zhuǎn)換為偏振方向?yàn)槠叫屑埫娣较虻木€偏振光，實(shí)景圖像的光入射至第二偏光片，經(jīng)第二偏光片轉(zhuǎn)換為偏振方向?yàn)榇怪奔埫娣较虻木€偏振光。

虛擬圖像的線偏振光經(jīng)分束器10透射至空間光調(diào)制器上，同時(shí)，實(shí)景圖像的線偏振光經(jīng)分束器10反射至空間光調(diào)制器上。需要說明的是，線偏振光經(jīng)過分束器10透射和反射后，其偏振方向均不發(fā)生改變。因此，經(jīng)分束器10傳輸至空間光調(diào)制器的虛擬圖像的線偏振光的偏振方向仍為平行紙面方向，經(jīng)分束器10傳輸至空間光調(diào)制器的實(shí)景圖像的線偏振光的偏振方向仍為垂直紙面方向。

空間光調(diào)制器在接收到虛擬圖像的線偏振光和實(shí)景圖像的線偏振光后，根據(jù)重合數(shù)據(jù)的可視對象信息，對虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光的偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制。

具體的，如圖6a所示，當(dāng)空間光調(diào)制器的液晶不加電時(shí)，液晶處于水平狀態(tài)，由于液晶的光軸方向與第一偏光片的偏光軸方向?yàn)?45°，液晶的光軸方向與第二偏光片的偏光軸方向之間所成的夾角為-45°，因此，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光經(jīng)液晶反射后，偏振方向變?yōu)榇怪奔埫娣较颉Ｅc此同時(shí)，實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光經(jīng)液晶反射后，偏振方向變?yōu)槠叫屑埫娣较颉?/p>

當(dāng)經(jīng)過空間光調(diào)制器調(diào)制后的虛擬圖像和實(shí)景圖像中位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光入射至第三偏光片時(shí)，由于虛擬圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片的偏光軸方向平行，此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光可以全部由第三偏光片透出。而由于實(shí)景圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片的偏光軸方向垂直，此時(shí)，實(shí)景圖像的線偏振光無法從第三偏光片透出。這種情況下，可視對象為虛擬圖像，非可視對象為實(shí)景圖像，即呈現(xiàn)出虛擬圖像遮擋實(shí)景圖像的效果。

如圖6b所示，當(dāng)對空間光調(diào)制器中與重合數(shù)據(jù)的對象信息中的可視對象位置數(shù)據(jù)所對應(yīng)的液晶加電時(shí)，液晶會(huì)由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)，此時(shí)，當(dāng)虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光、以及實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光穿過液晶后，各自的偏振方向均不發(fā)生變化。此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光的偏振方向仍為平行紙面方向，實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光的偏振方向仍為垂直紙面方向。

當(dāng)經(jīng)過空間光調(diào)制器調(diào)制后的虛擬圖像和實(shí)景圖像中位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光入射至第三偏光片時(shí)，由于虛擬圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片的偏光軸方向垂直，此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光無法由第三偏光片透出。而由于實(shí)景圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片的偏光軸方向平行，此時(shí)，實(shí)景圖像的線偏振光可全部由第三偏光片透出。這種情況下，可視對象為實(shí)景圖像，非可視對象為虛擬圖像，即呈現(xiàn)實(shí)景圖像遮擋虛擬圖像的效果。

需要說明的是，當(dāng)?shù)谝黄馄钠廨S方向?yàn)槠叫屑埫娣较颍诙馄钠廨S方向?yàn)榇怪奔埫娣较驎r(shí)，第三偏光片的偏光軸方向也可為平行紙面方向，在該種情況下，如要實(shí)現(xiàn)可視對象為虛擬圖像，非可視對象為實(shí)景圖像，即呈現(xiàn)虛擬圖像遮擋實(shí)景圖像的效果，對空間光調(diào)制器中與重合數(shù)據(jù)所對應(yīng)的部分的液晶加電即可。如要實(shí)現(xiàn)可視對象為實(shí)景圖像，非可視對象為虛擬圖像，即呈現(xiàn)實(shí)景圖像遮擋虛擬圖像的效果，不對空間光調(diào)制器的液晶加電即可。

同理，第一偏光片的偏光軸方向也可為垂直紙面方向，同時(shí)令第二偏光片的偏光軸方向?yàn)槠叫屑埫娣较颍谠摲N情況下，第三偏光片的偏光軸方向既可以為垂直紙面方向，也可以為平行紙面方向，對光的調(diào)制原理與上述原理相同，此處不再贅述。

需要說明的是，空間光調(diào)制器中的液晶也可為tn模式的液晶，通過對tn模式的液晶施加電壓，可以控制tn模式的液晶的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對線偏振光的偏振狀態(tài)的調(diào)制。

具體實(shí)施方式二

當(dāng)虛擬圖像的光經(jīng)第一偏光器件6轉(zhuǎn)換的偏振光為圓偏振光，以及實(shí)景圖像的光經(jīng)第二偏光器件7轉(zhuǎn)換的偏振光也為圓偏振光時(shí)，如圖7所示，第一偏光器件6包括第一偏光片61和λ/4波長的第一相位延遲片62，第二偏光器件7包括第二偏光片71和λ/4波長的第二相位延遲片72，第三偏光器件9包括λ/4波長的第三相位延遲片91和第三偏光片92。與之對應(yīng)的，光調(diào)制模塊8為空間光調(diào)制器。

其中，稱第一偏光片61的偏光軸方向與第一相位延遲片62的光軸方向所成的夾角為第一夾角，稱第二偏光片71的偏光軸方向與第二相位延遲片72的光軸方向所成的夾角為第二夾角，稱第三偏光片92的偏光軸方向與第三相位延遲片91的光軸方向所成的夾角為第三夾角，第一夾角、第二夾角和第三夾角分別為45°或135°。

結(jié)合圖8a以及圖8b，以重合數(shù)據(jù)的可視對象信息中僅包括一個(gè)可視對象，以及第一夾角、第二夾角和第三夾角分別為45°為例，對第一偏光器件6、第二偏光器件7、空間光調(diào)制器和第三偏光器件9的工作原理進(jìn)行具體說明：

由于第一偏光片61的偏光軸方向與第一相位延遲片62的光軸方向所成的第一夾角為45°，因此，虛擬圖像的光經(jīng)由第一偏光片61傳輸至第一相位延遲片62后，經(jīng)第一相位延遲片62轉(zhuǎn)換為左旋圓偏振光。由于第二偏光片71的偏光軸方向與第二相位延遲片72的光軸方向所成的第二夾角也為45°，因此，實(shí)景圖像的光經(jīng)由第二偏光片71傳輸至第二相位延遲片72，經(jīng)第二相位延遲片72也轉(zhuǎn)換為左旋圓偏振光。

虛擬圖像的左旋圓偏振光經(jīng)分束器10透射至空間光調(diào)制器上，同時(shí)，實(shí)景圖像的左旋圓偏振光經(jīng)分束器10反射至空間光調(diào)制器上。需要說明的是，圓偏振光經(jīng)過分束器10透射后，其旋轉(zhuǎn)方向不發(fā)生變換，而圓偏振光經(jīng)過分束器10反射后，會(huì)使其旋轉(zhuǎn)反向相反。因此，經(jīng)分束器10傳輸至空間光調(diào)制器的虛擬圖像的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向仍為左旋，經(jīng)分束器10傳輸至空間光調(diào)制器的實(shí)景圖像的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換為右旋。

空間光調(diào)制器在接收到虛擬圖像的左旋圓偏振光和實(shí)景圖像的右旋圓偏振光后，根據(jù)重合數(shù)據(jù)的可視對象信息，對虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光的偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制。

具體的，如圖8a所示，當(dāng)空間光調(diào)制器的液晶不加電時(shí)，液晶處于水平狀態(tài)，因此，當(dāng)虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的左旋圓偏振光經(jīng)液晶反射后，其旋轉(zhuǎn)方向會(huì)轉(zhuǎn)換為右旋。與此同時(shí)，當(dāng)實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的右旋圓偏振光經(jīng)液晶反射后，其旋轉(zhuǎn)方向會(huì)轉(zhuǎn)換為左旋。

當(dāng)經(jīng)過空間光調(diào)制器調(diào)制后的虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光經(jīng)第三相位延遲片91傳輸至第三偏光片92后，由于第三偏光片92的偏光軸方向與第三相位延遲片91的光軸方向所成的第三夾角為45°，因此，經(jīng)第三相位延遲片91轉(zhuǎn)換后的虛擬圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片92的偏光軸方向垂直，經(jīng)第三相位延遲片91轉(zhuǎn)換后的實(shí)景圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片92的偏光軸方向平行，此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光無法由第三偏光片92透出，實(shí)景圖像的線偏振光可以全部由第三偏光片92透出。這種情況下，可視對象為實(shí)景圖像，非可視對象為虛擬圖像，即呈現(xiàn)實(shí)景圖像遮擋虛擬圖像的效果。

如圖8b所示，當(dāng)對空間光調(diào)制器中與重合數(shù)據(jù)的可視對象信息中的可視對象位置數(shù)據(jù)所對應(yīng)的液晶加電時(shí)，液晶會(huì)由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)，此時(shí)，當(dāng)虛擬圖像和實(shí)景圖像中位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光穿過液晶后，各自的旋轉(zhuǎn)方向均不發(fā)生變化。此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向仍為左旋圓偏振光，實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向仍為右旋圓偏振。

當(dāng)經(jīng)過空間光調(diào)制器調(diào)制后的虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的圓偏振光經(jīng)由第三相位延遲片91傳輸至第三偏光片92時(shí)，由于第三偏光片92的偏光軸方向與第三相位延遲片91的光軸方向所成的第三夾角為45°，因此，經(jīng)第三相位延遲片91轉(zhuǎn)換后的虛擬圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片92的偏光軸方向平行，經(jīng)第三相位延遲片91轉(zhuǎn)換后的實(shí)景圖像的線偏振光的偏振方向與第三偏光片92的偏光軸方向垂直，此時(shí)，虛擬圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的線偏振光可全部由第三偏光片92透出，實(shí)景圖像的線偏振光無法由第三偏光片92透出。這種情況下，可視對象為虛擬圖像，非可視對象為實(shí)景圖像，即呈現(xiàn)虛擬圖像遮擋實(shí)景圖像的效果。

需要說明的是，第一夾角、第二夾角和第三夾角也可分別為145°，此時(shí)虛擬圖像的光依次經(jīng)過第一偏光片61和第一相位延遲片62后，會(huì)轉(zhuǎn)換為右旋圓偏振光，同樣的，實(shí)景圖像的光依次經(jīng)過第二偏光片71和第二相位延遲片72后，也會(huì)轉(zhuǎn)換為右旋圓偏振光，后續(xù)空間光調(diào)制器對圓偏振光的調(diào)制原理與上述調(diào)制原理相同，此處不在贅述。

具體的，如圖9所示，本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置還可包括虛擬圖像生成單元11，虛擬圖像生成單元11的出光面設(shè)置第一偏光器件6，虛擬圖像生成單元11與虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1相連。當(dāng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置包括虛擬圖像生成單元11時(shí)，虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1用于根據(jù)虛擬圖像生成單元11所生成的虛擬圖像進(jìn)行虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取。

可選的，虛擬圖像生成單元11可為液晶顯示器，也可為能夠發(fā)射準(zhǔn)直光的等離子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器等主動(dòng)發(fā)光器件。當(dāng)虛擬圖像生成單元11為液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器或其他類型的顯示器時(shí)，虛擬圖像數(shù)據(jù)抽取單元1可通過顯示器中的驅(qū)動(dòng)芯片對虛擬圖像生成單元11所生成的虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取。

可選的，本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置中所包括的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2具體可為空間光調(diào)制器。

此外，請繼續(xù)參見圖9，為保證實(shí)景圖像的光能夠準(zhǔn)確傳輸至第二偏光器件7中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置還可包括實(shí)景光線傳輸單元12，該實(shí)景光線傳輸單元12的出光側(cè)依次設(shè)置第二偏光器件7和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)抽取單元2。

具體的，實(shí)景光線傳輸單元12具體包括第一反射器件13、物鏡14和第二反射器件15。其中，第一反射器件13用于將真實(shí)場景的光線反射至物鏡14，第二反射器件15用于將經(jīng)物鏡14成像放大后的實(shí)景圖像的光線反射至第二偏光器件7。

此外，請繼續(xù)參見圖9，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置還可包括目鏡16和第三反射器件17。其中，目鏡16用于將所述虛擬圖像和實(shí)景圖像組合后形成的組合圖像進(jìn)行放大，第三反射器件17用于將放大后的組合圖像的光線傳輸至人眼中。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法，該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法應(yīng)用于如實(shí)施例一所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示裝置中。

如圖10所示，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法具體包括：

步驟s1：對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取。

步驟s2：對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取。

步驟s3：根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)；接收用戶發(fā)送的重合數(shù)據(jù)的可視對象信息。其中，可視對象信息包括至少一個(gè)可視對象以及對應(yīng)的可視對象位置數(shù)據(jù)，可視對象位置數(shù)據(jù)位于重合數(shù)據(jù)內(nèi)。

步驟s4：根據(jù)可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)。其中，可視對象為虛擬圖像，非可視對象為實(shí)景圖像；或，可視對象為實(shí)景圖像，非可視對象為虛擬圖像。

在本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法中，根據(jù)所抽取的虛擬圖像數(shù)據(jù)和所抽取的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，確定虛擬圖像數(shù)據(jù)和實(shí)景圖像數(shù)據(jù)的重合數(shù)據(jù)，并根據(jù)所接收的可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)。這樣一來，當(dāng)某一可視對象為虛擬圖像，與之對應(yīng)的非可視對象為實(shí)景圖像時(shí)，可控制虛擬圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制實(shí)景圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使得用戶無法看到實(shí)景圖像中被虛擬圖像所遮擋的部分。當(dāng)某一可視對象為實(shí)景圖像，與之對應(yīng)的非可視對象為虛擬圖像時(shí)，可控制實(shí)景圖像中對應(yīng)可視對象的部分的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，控制虛擬圖像中對應(yīng)非可視對象的部分的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)，即使得用戶無法看到虛擬圖像中被實(shí)景圖像所遮擋的部分。因此，采用本實(shí)施例所提供的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法，能夠直觀的體現(xiàn)出實(shí)景圖像與虛擬圖像之間的遮擋關(guān)系，從而將虛擬圖像更好的融入到實(shí)景圖像中。

需要說明的是，上述對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取以及對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取的先后順序的限定僅僅為了示意說明，在實(shí)際情況中，可先抽取虛擬圖像數(shù)據(jù)，后抽取實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，也可先抽取實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，后抽取虛擬圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)然，也可同時(shí)抽取實(shí)景圖像數(shù)據(jù)和虛擬圖像數(shù)據(jù)。

此外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法還包括：將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光，將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光。具體的，將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光可在對實(shí)景圖像的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取前進(jìn)行。

對應(yīng)的，步驟s4中根據(jù)可視對象信息，控制可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在顯示狀態(tài)，以及控制非可視對象對應(yīng)的內(nèi)容處在非顯示狀態(tài)具體包括：根據(jù)可視對象信息，對虛擬圖像和實(shí)景圖像位于重合數(shù)據(jù)的內(nèi)容對應(yīng)的偏振光的偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制，使虛擬圖像和實(shí)景圖像中作為可視對象的內(nèi)容所對應(yīng)的偏振光透出，遮擋虛擬圖像和實(shí)景圖像作為非可視對象的內(nèi)容所對應(yīng)的偏振光。

由于偏振光有線偏振光和圓偏振光兩種類型，基于此，將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光具體可包括：將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為線偏振光；將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光具體可包括：將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為線偏振光。

或，將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光具體可包括：將虛擬圖像的光轉(zhuǎn)換為圓偏振光；將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為偏振光具體可包括：將實(shí)景圖像的光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。

如若轉(zhuǎn)換后的虛擬圖像的光和實(shí)景圖像的光分別為線偏振光，對虛擬圖像的線偏振光和對實(shí)景圖像的線偏振光的調(diào)制原理請參見實(shí)施例一中的具體實(shí)施方式一。如若轉(zhuǎn)換后的虛擬圖像的光和實(shí)景圖像的光分別為圓偏振光，對虛擬圖像的圓偏振光和對實(shí)景圖像的圓偏振光的調(diào)制原理請參見實(shí)施例一中的具體實(shí)施方式二，此處不再重復(fù)敘述。

此外，在步驟s1之前，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法還可包括：生成虛擬圖像。與之對應(yīng)的，步驟s1具體可包括：根據(jù)所生成的虛擬圖像，對虛擬圖像的虛擬圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取。

此外，在步驟s2之前，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法還可包括：第一反射器件將真實(shí)場景的光線反射至物鏡，物鏡根據(jù)真實(shí)場景的光線進(jìn)行成像，并將所成的實(shí)景圖像放大，第二反射器件將經(jīng)物鏡放大后的實(shí)景圖像的光線反射至第二偏光器件。

此外，在步驟s4之后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示方法還可包括：目鏡將所述虛擬圖像和實(shí)景圖像組合后形成的組合圖像進(jìn)行放大，第三反射器件將放大后的組合圖像的光線傳輸至人眼中。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。