头戴式智能交互系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及头戴式设备的智能交互技术，特别涉及一种头戴式智能交互系统。
【背景技术】
[0002]全息头盔是由法国研制开发的一种360°全息视觉装置，具有广阔的应用前景。就目前的技术而言，全息头盔的交互方式比较单调，一般仅能用鼠标、触摸板、键盘等进行交互控制，无法通过手或肢体的姿态、姿态的变化、位置、轨迹、以及在空中运动来进行交互控制。如果能摆脱鼠标、触摸板、键盘等辅助设备的束缚，实现通过手或肢体的姿态、姿态的变化、位置、轨迹、以及在空中运动进行交互控制，将给用户带来更多的交互选择和更新颖的交互体验。另外，在用手机与全息头盔进行交互操作时，现有的技术要求手机等外接设备必须处于启用的状态，并且需要在屏幕上显示的固定区域进行操作，所以当用户佩戴全息眼镜时，并不能清楚观察到手机屏幕。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供一种头戴式智能交互系统，以摆脱辅助设备的束缚，仅通过肢体姿态的变化、位置及轨迹进行交互控制，给用户带来更新颖的交互选择和体验。
[0004]为实现上述目的，本发明实施例提供一种头戴式智能交互系统，所述头戴式智能交互系统包括:
[0005]头戴单元，佩戴于用户头部；
[0006]头盔主结构单元，固定在所述头戴单元上，所述头盔主结构单元上设有摄像单元，由光学模块及显示器构成的显示单元，深度图像摄像头单元以及与所述显示器相连接的主控电路；其中，
[0007]所述显示单元中的光学模块和/或显示器被手动或自动调节用于适应不同用户眼睛的不同瞳距及不同的屈光度，以及不同场景下的不同视距需求，用户通过所述显示单元看到肢体的真实动作轮廓及数字动作轮廓；
[0008]所述深度图像摄像头单元用于识别肢体实时的三维空间运动及形态及用户所处的周围环境。
[0009]一实施例中，用户通过所述显示单元看到一预设的3D操作区域，并通过肢体触碰所述3D操作区域的对应位置以触发一或多个指令。
[0010]—实施例中，所述光学模块为由一片或者多片镜片组成的透镜组，多片镜片相互之间的距离可调，并且所述透镜组和显示器之间的距离可调。
[0011]—实施例中，所述光学模块由一片或者多片菲涅尔透镜组成的菲涅尔透镜组，多片菲涅尔透镜之间的距离可调，并且所述菲涅尔透镜组和显示器之间的距离可调。
[0012]—实施例中，所述光学模块为镜片及菲涅尔透镜的组合透镜，所述组合透镜中镜片与菲涅尔透镜之间的距离可调，并且所述组合透镜和显示器之间的距离可调。
[0013]—实施例中，所述光学模块为包括玻璃、塑胶或石英的透明材质。
[0014]一实施例中，所述深度图像摄像头单元包括光飞行时间模块、结构光模块及立体视觉模块三者中的一个或多个，其中，
[0015]所述光飞行时间模块、结构光模块及立体视觉模块用于采集肢体形态及肢体间的动作配合。
[0016]—实施例中，所述摄像单元包括:第一摄像单元，用于拍摄视频和/或照片，或检测用户肢体在预设3D操作区域的动作。
[0017]一实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:手环，与所述主控电路无线连接，内设九轴传感器，用于采集手部整体运动信号及每根手指的运动信号并根据所述手部整体运动信号及每根手指的运动信号进行手部运动轨迹的识别。
[0018]—实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:指环，与所述主控电路无线连接，内设九轴传感器，用于采集手部整体运动信号及每根手指的运动信号并根据所述手部整体运动信号及每根手指的运动信号进行手部运动轨迹的识别。
[0019]—实施例中，所述预设3D操作区域为与应用场景对应的各种空间结构。
[0020]一实施例中，所述预设3D操作区域中心位置可调。
[0021]—实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:接近和/或运动传感器，设置在所述深度图像摄像头单元周围，用于感测肢体的运动或用于启动所述深度图像摄像头单元。
[0022]一实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:移动终端，所述移动终端的屏幕作为触摸游戏板，无线连接所述主控电路。
[0023]—实施例中，所述移动终端的实体键作为所述头戴式智能交互系统的操作键。
[0024]一实施例中，所述显示器为一块显示屏或为左右两块显示屏。
[0025]—实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:游戏手柄，作为所述头戴式智能交互系统的游戏控制设备，无线连接所述主控电路。
[0026]一实施例中，所述头戴式智能交互系统还包括:位置传感器，用于检测所述显示器到光学模块之间的距离，以通过实时调整所述显示器到光学模块之间的距离调整所述视距。
[0027]本发明实施例的有益效果在于，利用本发明实施例的头戴式智能交互系统，可以摆脱辅助设备的束缚，仅通过肢体姿态的变化、位置及轨迹进行交互控制，给用户带来更新颖的交互选择和体验。对于手机等移动终端作为外接设备的交互，本发明不需要开启手机就可以将手机屏幕当做触摸屏进行盲操作。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本发明实施例的头戴式智能交互系统的结构示意图；
[0030]图2为本发明实施例的头戴式智能交互系统的虚拟键盘的结构示意图；
[0031]图3为本发明一实施例的头戴式智能交互系统的虚拟空间控制区域301的结构示意图；
[0032]图4为本发明另一实施例的头戴式智能交互系统的虚拟空间控制区域301的结构示意图；
[0033]图5为本发明实施例中当用户的肢体操作3D操作区域301时显示单元在用户眼中所成的像将发生变化示意图；
[0034]图6为本发明实施例中拍摄肢体动作的第一摄像单元的位置及拍摄范围示意图；
[0035]图7为本发明实施例中人眼通过光学模块观看显示单元所显示内容的示意图；
[0036]图8为本发明实施例中头戴式智能交互系统的实施方式一的应用示意图；
[0037]图9为本发明实施例中头戴式智能交互系统的实施方式二的应用示意图；
[0038]图10及图11为本发明实施例的头戴式智能交互系统的移动终端操作屏示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]本发明实施例提供一种头戴式智能交互系统，如图1所示，该头戴式智能交互系统包括:头戴单