具有手勢控制功能的頭戴顯示器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及具有手勢控制功能的頭戴顯示器，包括頭戴部和主體部；主體部包括用于實現近眼畫面顯示的目鏡和顯示屏；主體部或頭戴部上設置有用于獲取人手圖像的攝像頭組件，攝像頭組件包括至少一個攝像頭；攝像頭組件安裝于主體部外殼的下表面上，且攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15?95°；主體部包括與攝像頭組件連接、通過人手圖像進行人手跟蹤識別、并將識別結果顯示在顯示屏上的手勢識別模塊。本方案使得用戶不需舉起雙手來配合攝像頭的拍攝方向，只需在更加習慣的雙手下垂狀態下進行特定的手勢操作控制即可；使得手勢識別更加精準，提高手勢識別控制的反應速度，進一步提升頭戴顯示器產品的用戶體驗。
【專利說明】
具有手勢控制功能的頭戴顯示器
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能終端設備技術領域，更具體地說，涉及具有手勢控制功能的頭戴顯示器。
【背景技術】
[0002]隨著電子器件不斷向超微型化發展，以及新的計算機、微電子、光電器件和通信理論和技術的發展，可穿戴計算這種基于“以人為本” “人機合一”的新型模式已經成為可能。在一個典型的可穿戴計算系統架構中，頭戴式顯示裝置是關鍵的組成部分。頭戴顯示裝置通過光學技術，將微型圖像顯示器(例如透射式或反射式液晶顯示屏，有機電致發光器件，DMD器件)發出的視頻圖像光引導到使用者的瞳孔，在使用者的近目范圍實現虛擬、放大圖像，為使用者提供直觀、可視的圖像、視頻、文字信息。
[0003]現有的頭戴式顯示裝置一般通過線纜連接的主控制器實現信號的輸入和顯示畫面的控制，或者通過觸摸等方式實現顯示畫面的控制。但是，無論是對于封閉式或開放式的頭戴顯示器而言，由于其佩戴時會遮蔽用戶的眼睛，這些控制方式操作起來都不太方便，導致用戶體驗較差。
[0004]而在現有的通過手勢識別進行操作控制的頭戴顯示裝置中，其攝像頭的安裝位置一般與視線的水平方向平行設置，用戶需要舉起雙手來完成操控手勢，導致用戶體驗較差。同時，拍攝方向與水平方向平行設置還會導致獲取的手勢圖像背景復雜，使得手勢識別時圖像處理難度加大，降低了手勢識別效率，使得用戶體驗較差。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種具有手勢控制功能的頭戴顯示器。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]構造一種具有手勢控制功能的頭戴顯示器，包括頭戴部和具有顯示功能的主體部;所述主體部包括用于實現近眼畫面顯示的目鏡和顯示屏;所述目鏡包括至少一個光學成像組件，分別相對于左眼和/或右眼觀看的顯示屏成像;其中，所述主體部或所述頭戴部上設置有用于獲取人手圖像的攝像頭組件，所述攝像頭組件包括至少一個攝像頭;其中，所述攝像頭組件安裝于所述主體部外殼的下表面上，且所述攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°;所述主體部包括與所述攝像頭組件連接、用于通過所述人手圖像進行人手跟蹤識別、并將識別結果顯示在所述顯示屏上的手勢識別模塊。
[0008]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述攝像頭組件包括一個攝像頭，所述攝像頭設置在所述主體部外殼的下表面中間位置。
[0009]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述攝像頭組件包括兩個攝像頭，兩個所述攝像頭分別設置在所述主體部外殼的下表面的左右兩邊，兩個所述攝像頭同步采集兩幅或兩幅以上的人手圖像并傳送至所述手勢識別模塊。
[0010]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述頭戴顯示器為實現封閉式近眼顯示的頭戴顯示器。
[0011]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述頭戴顯示器為實現開放式近眼顯示的頭戴顯示器。
[0012]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述攝像頭通過旋轉軸安裝于所述主體部外殼的下表面上，以便于在相對于水平視線方向向下偏移15-95°的范圍內連續或離散調節拍攝角度。
[0013]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述主體部的外殼上設置有用于調節兩個所述光學成像組件之間距離的瞳距調節結構。
[0014]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述主體部的外殼上設置有用于調節所述光學成像組件與人眼之間距離的焦距調節結構。
[0015]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述頭戴部與所述主體部可拆卸連接或固定連接。
[0016]本實用新型所述的頭戴顯示器，其中，所述頭戴部與所述主體部可相對轉動連接。
[0017]本實用新型的有益效果在于:通過將攝像頭組件安裝于所述主體部外殼的下表面上，且攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°設置，使得在采用手勢對頭戴顯示器進行操作控制時，用戶不需舉起雙手來配合攝像頭的拍攝方向，只需在更加習慣的雙手下垂狀態下進行特定的手勢操作控制即可；同時，將攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°設置，還能避免攝像頭水平拍攝時過于復雜的背景畫面帶來的圖像處理干擾，使得手勢識別更加精準，提高手勢識別控制的反應速度，進一步提升頭戴顯示器產品的用戶體驗。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的部分實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖:
[0019]圖1是本實用新型較佳實施例的具有手勢控制功能的封閉式頭戴顯示器仰視結構示意圖一；
[0020]圖2是本實用新型較佳實施例的具有手勢控制功能的封閉式頭戴顯示器仰視結構示意圖二；
[0021]圖3是本實用新型較佳實施例的具有手勢控制功能的開放式頭戴顯示器立體結構示意圖一；
[0022]圖4是本實用新型較佳實施例的具有手勢控制功能的開放式頭戴顯示器立體結構示意圖二；
[0023]圖5是圖4中的頭戴顯示器使用狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0025]本實用新型較佳實施例的具有手勢控制功能的頭戴顯示器結構如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，包括頭戴部10和具有顯示功能的主體部20;頭戴部10與主體部20可拆卸連接或固定連接;主體部20包括用于實現近眼畫面顯示的目鏡和顯示屏；目鏡包括兩個光學成像組件，分別相對于左眼和右眼觀看的顯示屏成像;其中，主體部20或頭戴部10上設置有用于獲取人手圖像的攝像頭組件，攝像頭組件包括至少一個攝像頭30;其中，攝像頭組件安裝于主體部20外殼的下表面上，且攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°;主體部20包括與攝像頭組件連接、用于通過人手圖像進行人手跟蹤識別、并將識別結果顯示在顯示屏上的手勢識別模塊。
[0026]上述實施例中，通過將攝像頭組件安裝于主體部20外殼的下表面上，且攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°設置，使得在采用手勢對頭戴顯示器進行操作控制時，用戶不需舉起雙手來配合攝像頭30的拍攝方向，只需在更加習慣的雙手下垂狀態下進行特定的手勢操作控制即可，參閱圖5;同時，將攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°設置，還能避免攝像頭30水平拍攝時過于復雜的背景畫面帶來的圖像處理干擾，使得手勢識別更加精準，提高手勢識別控制的反應速度，進一步提升頭戴顯示器產品的用戶體驗。
[0027]進一步地，上述頭戴顯示器中，攝像頭組件包括一個攝像頭30，攝像頭30設置在主體部20外殼的下表面中間位置。手勢識別模塊通過對攝像頭30獲取的人手圖像進行變形修正、外極線校正、稠密視差圖計算等處理后，再綜合利用人手圖像信息和稠密視差圖進行人手的魯棒跟蹤，并在跟蹤過程中進行手勢識別。
[0028]優選地，上述頭戴顯示器中，攝像頭組件包括兩個攝像頭30，兩個攝像頭30分別設置在主體部20外殼的下表面的左右兩邊，兩個攝像頭30同步采集兩幅或兩幅以上的人手圖像并傳送至手勢識別模塊，可實現立體圖像的手勢識別。當攝像頭組件包括兩個或兩個以上攝像頭30時，攝像頭組件攝像的光軸方向分別是每個攝像頭30的攝像光軸方向。即，當攝像頭組件包括兩個或兩個以上攝像頭30時，其中每個攝像頭30的攝像光軸反向均相對于水平視線方向向下偏移15-95°設置。
[0029]上述各實施例的頭戴顯示器中，頭戴顯示器為封閉式近眼顯示的頭戴顯示器，如圖1和圖2所示；或者是開放式近眼顯示的頭戴顯示器，如圖3和圖4所示。其中，封閉式近眼顯示的頭戴顯示器中，主體部20的外殼完全遮蔽用戶的雙眼進行顯示，在開放式近眼顯示的頭戴顯示器中，主體部20的外殼只是懸空并相對于用戶的雙眼設置，使得其中的目鏡和顯示屏可相對于雙眼成像。具體地，開放式近眼顯示包括光學透視式和光學非透視。
[0030]優選地，如圖1和圖2所示，主體部20的外殼上設置有用于調節兩個光學成像組件之間距離的瞳距調節結構40，以適應不同瞳距的用戶使用。
[0031]進一步優選地，當頭戴顯示器為封閉式近眼顯示的頭戴顯示器時，主體部20的外殼上設置有用于調節光學成像組件與人眼之間距離的焦距調節結構，以適應不同視力程度的用戶使用。
[0032]上述實施例中，攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°具體可以是，攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15°、20°、25°、30°、 35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°、90°或95°。[〇〇33]進一步地，上述頭戴顯示器中，攝像頭30通過旋轉軸安裝于主體部20外殼的下表面上，以便于在相對于水平視線方向向下偏移15-95°的范圍內連續或離散調節拍攝角度。 攝像頭30與手勢識別模塊通過有線或無線連接實現圖像數據傳輸。[〇〇34]上述頭戴顯示器中，頭戴部10與主體部20可拆卸連接或固定連接;或者，頭戴部10 與主體部20可相對轉動連接，以便于攝像頭30在相對于水平視線方向向下偏移15-95°的范圍內連續或離散調節拍攝角度。
[0035]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有手勢控制功能的頭戴顯示器，包括頭戴部和具有顯示功能的主體部;所述主體部包括用于實現近眼畫面顯示的目鏡和顯示屏；所述目鏡包括至少一個光學成像組件，分別相對于左眼和/或右眼觀看的顯示屏成像;其特征在于，所述主體部或所述頭戴部上設置有用于獲取人手圖像的攝像頭組件，所述攝像頭組件包括至少一個攝像頭;其中，所述攝像頭組件安裝于所述主體部外殼的下表面上，且所述攝像頭組件攝像的光軸方向相對于水平視線方向向下偏移15-95°;所述主體部包括與所述攝像頭組件連接、用于通過所述人手圖像進行人手跟蹤識別、并將識別結果顯示在所述顯示屏上的手勢識別模塊。2.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述攝像頭組件包括一個攝像頭，所述攝像頭設置在所述主體部外殼的下表面中間位置。3.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述攝像頭組件包括兩個攝像頭，兩個所述攝像頭分別設置在所述主體部外殼的下表面的左右兩邊，兩個所述攝像頭同步采集兩幅或兩幅以上的人手圖像并傳送至所述手勢識別模塊。4.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述頭戴顯示器為實現封閉式近眼顯示的頭戴顯示器。5.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述頭戴顯示器為實現開放式近眼顯示的頭戴顯示器。6.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述攝像頭通過旋轉軸安裝于所述主體部外殼的下表面上，以便于在相對于水平視線方向向下偏移15-95°的范圍內連續或離散調節拍攝角度。7.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述主體部的外殼上設置有用于調節兩個所述光學成像組件之間距離的瞳距調節結構。8.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述主體部的外殼上設置有用于調節所述光學成像組件與人眼之間距離的焦距調節結構。9.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述頭戴部與所述主體部可拆卸連接或固定連接。10.根據權利要求1所述的頭戴顯示器，其特征在于，所述頭戴部與所述主體部可相對轉動連接。
【文檔編號】G06F3/01GK205679856SQ201620518207
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日 公開號201620518207.2, CN 201620518207, CN 205679856 U, CN 205679856U, CN-U-205679856, CN201620518207, CN201620518207.2, CN205679856 U, CN205679856U
【發明人】彭華軍
【申請人】深圳納德光學有限公司