一种虚拟头盔的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及一种虚拟头盔。

背景技术

虚拟头盔，简称虚拟游戏头盔，是用在游戏体验方面的一款新型游戏体验工具，比电脑、手机等工具更好让用户享受更加真实的世界，让用户看到虚拟世界的一切。

公开号为cn105975053a的中国专利文献公开了一种虚拟头盔控制方法、装置及虚拟头盔，所述虚拟头盔上设置有动作发生器，所述方法包括：在所述虚拟头盔播放视频时，监测所述视频播放的关键帧；判断所述关键帧是否为预设关键帧；当所述关键帧为预设关键帧时，获取所述预设关键帧对应的操作指令；控制所述动作发生器执行与所述操作指令相匹配的执行动作。这样在通过该专利实施例中提供的虚拟头盔播放视频时，能够实现4d的播放效果，进而在很大程度上增加了用户的视频播放观看体验。

公告号为cn205750117u的中国专利文献公开了一种新型全息虚拟头盔，包括脸部固定件和头盔主体，所述头盔主体内设有为所配用的移动设备充电的备用电源，所述备用电源设有usb输出口。采用上述结构后，通过备用电源可以给移动设备进行充电，在体验全息虚拟头盔时，防止移动设备因耗电量大而短时间内断电影响体验时间和体验快感。同时，在没有市电的情况下，在一定时间内备用电源可以供给全息虚拟头盔电源，不影响全息虚拟头盔的使用。

现有虚拟头盔一般仅能在静止状态或者仅能在室内使用，在室外由于佩戴头盔往往难以行走，从而限制了虚拟头盔的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种虚拟头盔，本发明提供的虚拟头盔能够将虚拟现实图像与实际图像很好地结合，使用者可以在运动过程中进行佩戴头盔进行娱乐。

为实现上述目的，本发明提供一种虚拟头盔，所述虚拟头盔包括：

外壳；

第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头，二者沿水平方向间隔设置于外壳的前部并用于获取外壳前方的第一3d图像和第二3d图像；

3d校正单元，用于将第一3d图像和第二3d图像进行3d校正为第一平面图像和第二平面图像；

第一比较单元，用于比较第一平面图像和第二平面图像中是否存在至少两个可重叠的单元平面图像，每个单元平面图像对应于一个具有封闭轮廓的实物；所述实物为人物或物体；

第一处理单元，用于在所述第一比较单元比较出所述第一平面图像和第二平面图像中存在至少两个可重叠的单元平面图像之后，获取第一3d图像和第二3d图像中对应于所述至少两个可重叠的单元平面图像的至少两个单元3d图像；

第二比较单元，用于比较两个单元3d图像所对应的实物a和b与第一鱼眼摄像头中心o1和第二鱼眼摄像头中心o2连线l水平距离的远近；

平面图像整合单元，用于将第一平面图像和第二平面图像整合为整体图像；

第二处理单元，生成虚拟现实图像并按照第二比较单元所获取的实物a和b与中心连线l水平距离的远近，使至少部分整体图像中对应于远距离实物的单元平面图像被所述虚拟现实图像所覆盖，和/或使至少部分整体图像中对应于近距离实物的单元平面图像覆盖所述虚拟现实图像；

显示单元，用于向头盔佩戴者显示由第二处理单元所生成的虚拟现实图像和所述整体图像。

可选的，所述虚拟头盔还包括单元平面图像获取单元，所述单元平面图像获取单元包括：

轮廓划分单元，用于对第一平面图像和第二平面图像中的子图像进行划分封闭的轮廓；

单元平面图像获取单元，用于将每个封闭轮廓中的子图像作为所述单元平面图像。

可选的，所述第二比较单元包括：

第一固定点获取单元，用于获取第一3d图像中的两个固定点a和b，其中，固定点a对应于实物a上的点s1，固定点b对应于实物b上的点s2；

第二固定点获取单元，用于获取第二3d图像中的两个固定点c和d，其中，固定点c对应于实物a上的点s1，固定点d对应于实物b上的点s2；

距离计算单元，根据固定点a、b、c、d和中心o1、o2的位置，计算点s1距离中心连线l的水平距离l1和点s2距离中心连线l2的水平距离l2；

距离判断单元，用于根据l1与l2的大小判断实物a和b与中心连线l水平距离的远近：若l1＞l2，则实物a与中心连线l水平距离远于实物b与中心连线l水平距离；若l1＜l2，则实物a与中心连线l水平距离近于实物b与中心连线l水平距离。

可选的，所述平面图像整合单元采用基于特征和基于变换域的图像配准算法进行所述整合。

可选的，所述虚拟头盔还包括陀螺仪，设置于外壳中并用于获取第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头中心连线l与水平面所呈的角度；

3d图像角度转换模块，用于根据陀螺仪所获取的角度转换第一3d图像和第二3d图像并使第一3d图像和第二3d图像中心连线平行水平面。

可选的，所述3d图像角度转换模块包括：

x向角度转换模块，用于在x向转换第一3d图像和第二3d图像；

y向角度转换模块，用于在y向转换第一3d图像和第二3d图像；

z向角度转换模块，用于在z向转换第一3d图像和第二3d图像。

可选的，所述虚拟头盔还包括通讯模块，用于与电子设备信号连接。

可选的，所述虚拟头盔还包括电池，用于与第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头、3d校正单元、第一比较单元、第一处理单元、第二比较单元、视角整合单元、第二处理单元和显示单元供电。

本发明具有如下优点：

本发明的虚拟头盔可以通过鱼眼摄像头获取单元图像距离头盔的距离，从而使虚拟现实图像可以部分被单元图像覆盖和/或部分覆盖单元图像，使虚拟现实图像融入现实的图像中，既能使使用者进行游戏娱乐，还可以使使用者关注周围的环境，防止发生危险事故。

附图说明

图1是现有鱼眼摄像头成像原理示意图。

图2是本发明第一处理单元获取单元图像距离远近的原理示意图。

图3是本发明提供的虚拟头盔上鱼眼摄像头的安装示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图3所示，本发明提供一种虚拟头盔，所述虚拟头盔包括：

外壳100；该外壳可以采用现有各种样式的外壳，以可佩带为准。

第一鱼眼摄像头200和第二鱼眼摄像头300，二者沿水平方向间隔设置于外壳的前部并用于获取外壳前方的第一3d图像和第二3d图像；鱼眼摄像头的摄像机理如图1所示：oz光轴，xy平面为摄像方向面，图1中p和q为拍摄的实物，则在鱼眼摄像头中显示的为在半球形球面上的p’和q’，pp’连线和qq’连线均过o点。

3d校正单元，用于将第一3d图像和第二3d图像进行3d校正为第一平面图像和第二平面图像；3d校正的方法为常规方法，本发明不再赘述。

第一比较单元，用于比较第一平面图像和第二平面图像中是否存在至少两个可重叠的单元平面图像，每个单元平面图像对应于一个具有封闭轮廓的实物；所述实物为人物或物体。单元平面图像是归属于同一具有封闭轮廓实物的平面图像，例如一个人的平面图像可以包括头发单元平面图像、脸部单元平面图像、身体单元平面图像等，为了获取单元平面图像，所述虚拟头盔还可以包括单元平面图像获取单元，所述单元平面图像获取单元可以包括：轮廓划分单元，用于对第一平面图像和第二平面图像中的子图像进行划分封闭的轮廓；该划分方法可以采用现有的opencv进行。单元平面图像获取单元，用于将每个封闭轮廓中的子图像作为所述单元平面图像。所述子图像为构成第一平面图像或第二平面图像的图像。

第一处理单元，用于在所述第一比较单元比较出所述第一平面图像和第二平面图像中存在至少两个可重叠的单元平面图像之后，获取第一3d图像和第二3d图像中对应于所述至少两个可重叠的单元平面图像的至少两个单元3d图像。

第二比较单元，用于比较两个单元3d图像所对应的实物a和b与第一鱼眼摄像头中心o1和第二鱼眼摄像头中心o2连线l水平距离的远近。该比较方法利用鱼眼摄像头特殊的成像方法，如图2-3所示，所述第一处理单元具体可以包括：第一固定点获取单元，用于获取第一3d图像中的两个固定点a和b，其中，固定点a对应于实物a上的点s1，固定点b对应于实物b上的点s2；第二固定点获取单元，用于获取第二3d图像中的两个固定点c和d，其中，固定点c对应于实物a上的点s1，固定点d对应于实物b上的点s2；距离计算单元，根据固定点a、b、c、d和中心o1、o2的位置，计算点s1距离中心连线l的水平距离l1和点s2距离中心连线l2的水平距离l2；该计算的方法可以以建立空间三维坐标系的方式进行，在已知点a、b、c、d、o1、o2的情况下，可以根据两条直线o1a、o2c的交点确定点s1，根据两条直线o1b、o2d的交点确定点s2。距离判断单元，用于根据l1与l2的大小判断实物a和b与中心连线l水平距离的远近：若l1＞l2，则实物a与中心连线l水平距离远于实物b与中心连线l水平距离；若l1＜l2，则实物a与中心连线l水平距离近于实物b与中心连线l水平距离。

平面图像整合单元，用于将第一平面图像和第二平面图像整合为整体图像。所述平面图像整合单元可以采用基于特征和基于变换域的图像配准算法进行所述整合。具体步骤可以如下：首先改进harris角点检测算法，有效提高所提取特征点的速度和精度。然后利用相似测度ncc(normalizedcrosscorrelation——归一化互相关)，通过用双向最大相关系数匹配的方法提取出初始特征点对，用随机采样法ransac(randomsampleconsensus)剔除伪特征点对，实现特征点对的精确匹配。最后用正确的特征点匹配对实现图像的配准。

第二处理单元，生成虚拟现实图像并按照第二比较单元所获取的实物a和b与中心连线l水平距离的远近，使至少部分整体图像中对应于远距离实物的单元平面图像被所述虚拟现实图像所覆盖，和/或使至少部分整体图像中对应于近距离实物的单元平面图像覆盖所述虚拟现实图像。该处理单元为本领域技术人员所熟知，本发明不再赘述。

显示单元，用于向头盔佩戴者显示由第二处理单元所生成的虚拟现实图像和所述整体图像。

本发明的虚拟头盔可以通过第一鱼眼摄像头和第二鱼眼摄像头获取实物距离头盔的距离，从而使虚拟现实图像可以部分被单元平面图像覆盖和/或部分覆盖单元平面图像，使虚拟现实图像融入现实的平面图像中，并采用显示单元进行显示。

前述第一平面图像和第二平面图像是默认摄像头中心连线处于水平状态时进行处理的，在很多情况下，虚拟头盔由于使用者运动等原因，中心连线处于倾斜状态，为了解决该问题，所述虚拟头盔还可以包括陀螺仪，设置于外壳100中并用于获取第一鱼眼摄像头200和第二鱼眼摄像头300中心连线l与水平面所呈的角度；3d图像角度转换模块，用于根据陀螺仪所获取的角度转换第一3d图像和第二3d图像并使第一3d图像和第二3d图像中心连线平行水平面,第一3d图像和第二3d图像中心连线是指分布于半球面上的第一3d图像和第二3d图像球面中心的连线。33d图像角度转换模块可以将第一3d图像和第二3d图像所在的三维坐标坐标轴进行调整使第一3d图像和第二3d图像中心连线平行水平面，例如所述3d图像角度转换模块包括：x向角度转换模块，用于在x向转换第一3d图像和第二3d图像；y向角度转换模块，用于在y向转换第一3d图像和第二3d图像；z向角度转换模块，用于在z向转换第一3d图像和第二3d图像。

为了方便虚拟头盔与手机或者无线网络连接，所述虚拟头盔还可以包括通讯模块，用于与电子设备信号连接，通讯模块可以为gps、wifi、蓝牙等模块。

本发明中，所述虚拟头盔还可以包括电池，用于与第一鱼眼摄像头200和第二鱼眼摄像头300、第一处理单元、视角整合单元、第二处理单元和显示单元供电。第一处理单元、视角整合单元、第二处理单元可以集成于同一芯片中，例如allwinnerv3芯片。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。