本發(fā)明涉及基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示技術(shù)。

背景技術(shù)：

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR)，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。這種技術(shù)由1990年提出。隨著隨身電子產(chǎn)品CPU運(yùn)算能力的提升，預(yù)期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將會(huì)越來(lái)越廣。

目前的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)一般都是應(yīng)用于頭戴式眼鏡，還沒(méi)出現(xiàn)一種戶外的，且不需要頭戴式眼鏡的顯示增強(qiáng)體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示裝置，其能解決沒(méi)有頭戴式眼鏡就無(wú)法體驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示方法，其能解決沒(méi)有頭戴式眼鏡就無(wú)法體驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示裝置，其包括透明顯示屏、眼睛位置捕捉裝置、目標(biāo)信息獲取裝置和處理單元；

所述眼睛位置捕捉裝置，用于識(shí)別出位于透明顯示屏一側(cè)的眼睛，并計(jì)算得到其相對(duì)于所述眼睛的位置信息a；

所述目標(biāo)信息獲取裝置，用于接收處理單元的請(qǐng)求指令，并向處理單元發(fā)送位于透明顯示屏另一側(cè)的目標(biāo)物相對(duì)于所述透明顯示屏的位置信息d；

所述處理單元，用于根據(jù)位置信息b和位置信息a計(jì)算得到所述眼睛相對(duì)于透明顯示屏的位置信息c，并根據(jù)位置信息c與位置信息d，驅(qū)動(dòng)透明顯示屏在相應(yīng)的位置上顯示增強(qiáng)信息；

其中，所述位置信息b為眼睛位置捕捉裝置相對(duì)于透明顯示屏的位置。

優(yōu)選的，所述眼睛位置捕捉裝置位于透明顯示屏的左側(cè)或右側(cè)或頂部。

優(yōu)選的，所述眼睛位置捕捉裝置為具有數(shù)據(jù)運(yùn)算能力的攝像頭模塊。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)信息獲取裝置包括安裝于目標(biāo)物的定位裝置以及與定位裝置通信的服務(wù)器，所述服務(wù)器用于根據(jù)定位裝置的位置信息與透明顯示屏的位置信息計(jì)算得到所述位置信息d。

優(yōu)選的，所述定位裝置為GPS定位模塊、RFID定位模塊、WIFI定位模塊、UWB定位模塊、視頻定位模塊、紅外測(cè)距定位模塊、雷達(dá)測(cè)距定位模塊、GPRS定位模塊和超聲波定位模塊中的一種。。

優(yōu)選的，透明顯示屏的位置信息預(yù)先存儲(chǔ)在服務(wù)器中，或者透明顯示屏上安裝有用于向所述服務(wù)器發(fā)送其位置信息的定位器。

優(yōu)選的，將顯示增強(qiáng)信息的位置記為Q(q_x，q_y)，其中，l_pix是透明顯示屏在長(zhǎng)度方向上的分辨率，w_pix是透明顯示屏在寬度方向上的分辨率，l是透明顯示屏的物理顯示長(zhǎng)度，w是透明顯示屏的物理顯示寬度；將目標(biāo)物在透明顯示屏上顯示屏的物理坐標(biāo)記為P(p_x，p_y，p_z)，p_y＝0，位置信息d為向量d(d_x，d_y，d_z)，位置信息c為向量c(c_x，c_y，c_z)，將向量e(e_x，e_y，e_x)記為向量d與向量c的差值，則x表示透明顯示屏的長(zhǎng)度方向，z表示透明顯示屏的寬度方向，y與x、z構(gòu)成的平面垂直。

優(yōu)選的，位置信息b預(yù)先存儲(chǔ)在處理單元中。

本發(fā)明的目的之二采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示方法，其應(yīng)用于本發(fā)明所述的智能顯示裝置中，該智能顯示方法包括以下步驟：

眼睛位置捕捉裝置識(shí)別出位于透明顯示屏一側(cè)的眼睛，并計(jì)算得到其相對(duì)于所述眼睛的位置信息a；

目標(biāo)信息獲取裝置接收處理單元的請(qǐng)求指令，并向處理單元發(fā)送位于透明顯示屏另一側(cè)的目標(biāo)物相對(duì)于所述透明顯示屏的位置信息d；

處理單元根據(jù)位置信息b和位置信息a計(jì)算得到所述眼睛相對(duì)于透明顯示屏的位置信息c，并根據(jù)位置信息c與位置信息d，驅(qū)動(dòng)透明顯示屏在相應(yīng)的位置上顯示增強(qiáng)信息；

其中，所述位置信息b為眼睛位置捕捉裝置相對(duì)于透明顯示屏的位置。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

用戶在戶外行走的過(guò)程中，只要經(jīng)過(guò)透明顯示屏，就可以在透明顯示屏上看到透明顯示屏后面的目標(biāo)物的增強(qiáng)信息，而不必佩戴頭戴式眼鏡，提高了用戶體驗(yàn)感。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

如圖1所示，一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示裝置，其包括透明顯示屏10、眼睛位置捕捉裝置20、目標(biāo)信息獲取裝置和處理單元。

所述眼睛位置捕捉裝置20，用于識(shí)別出位于透明顯示屏10一側(cè)的眼睛100(即用戶的眼睛位置)，并計(jì)算得到其相對(duì)于所述眼睛100的位置信息a(即向量a)；

所述目標(biāo)信息獲取裝置，用于接收處理單元的請(qǐng)求指令，并向處理單元發(fā)送位于透明顯示屏10另一側(cè)的目標(biāo)物200(例如行駛中的公交車)相對(duì)于所述透明顯示屏10的位置信息d(即向量d)；

所述處理單元，用于根據(jù)位置信息b(即向量b)和位置信息a計(jì)算得到所述眼睛100相對(duì)于透明顯示屏10的位置信息c(即向量c)，并根據(jù)位置信息c與位置信息d，驅(qū)動(dòng)透明顯示屏在相應(yīng)的位置300上顯示增強(qiáng)信息。所述位置信息b為眼睛位置捕捉裝置20相對(duì)于透明顯示屏10的位置。本實(shí)施例的位置信息b可以預(yù)先存儲(chǔ)在處理單元中。

本實(shí)施例的眼睛位置捕捉裝置20固定安裝在透明顯示屏10的頂部(當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以安裝在透明顯示屏10的左側(cè)或右側(cè))。

本實(shí)施例的眼睛位置捕捉裝置20為具有數(shù)據(jù)運(yùn)算能力的攝像頭模塊，例如微軟公司的Kinect。

本實(shí)施例的目標(biāo)信息獲取裝置包括安裝于目標(biāo)物200的定位裝置以及與定位裝置通信的服務(wù)器，所述服務(wù)器用于根據(jù)定位裝置的位置信息與透明顯示屏10的位置信息計(jì)算得到所述位置信息d。所述定位裝置可以是GPS定位模塊、RFID定位模塊、WIFI定位模塊、UWB定位模塊、視頻定位模塊、紅外測(cè)距定位模塊、雷達(dá)測(cè)距定位模塊、GPRS定位模塊或超聲波定位模塊等。也就是說(shuō)，采用定位技術(shù)，可以得到目標(biāo)物200相對(duì)于透明顯示屏20的位置數(shù)據(jù)。處理單元從服務(wù)器中獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物200相對(duì)于透明顯示屏20的位置數(shù)據(jù)，處理單元可以從硬件編號(hào)(如GPS模塊的硬件編號(hào)、RFID模塊的硬件編號(hào)等)區(qū)分是哪個(gè)目標(biāo)物。

當(dāng)然，從實(shí)現(xiàn)角度考慮，透明顯示屏10的位置信息可以預(yù)先存儲(chǔ)在服務(wù)器中，也可以是，透明顯示屏10上安裝有用于向所述服務(wù)器發(fā)送其位置信息的定位器(如GPS模塊、RFID模塊等)。

增強(qiáng)信息在透明顯示屏10上的位置300的計(jì)算過(guò)程如下：

首先，作如下定義：

透明顯示屏10中心點(diǎn)的物理坐標(biāo)為o(0,0,0)；

被用戶觀察的目標(biāo)物200為空間坐標(biāo)的y軸正方向(y>0)；

用戶所處空間坐標(biāo)為y軸負(fù)方向(y<0)；

透明顯示屏10垂直向上是z軸正方向(z>0)；

透明顯示屏10垂直向下是z軸負(fù)方向(z<0)；

透明顯示屏10右側(cè)是x軸正方向(x>0)；

透明顯示屏10左側(cè)是x軸負(fù)方向(x<0)。

也就是說(shuō)，x表示透明顯示屏10的長(zhǎng)度方向，z表示透明顯示屏10的寬度方向，y與x、y構(gòu)成的平面垂直。

眼睛位置捕捉裝置20的位置的矢量坐標(biāo)是向量b(b_x，b_y，b_z)；

用戶的眼睛100相對(duì)于眼睛位置捕捉裝置的矢量坐標(biāo)是a(a_x，a_y，a_z)；

則根據(jù)向量運(yùn)算法則，用戶的眼睛100相對(duì)于透明顯示屏10的矢量坐標(biāo)是c(c_x，c_y，c_z)；

那么，目標(biāo)物200在透明顯示屏10上顯示的物理坐標(biāo)P(p_x，p_y，p_z)是：向量e(e_x，e_y，e_x)為向量d與向量c的差值。因?yàn)镻與x-z平面相交，所以p_y＝0,將p_y代入上述方程即可求出p_x、p_z。

則顯示增強(qiáng)信息的位置300的坐標(biāo)為Q(q_x，q_y)，其中，l_pix是透明顯示屏在長(zhǎng)度方向上的分辨率，w_pix是透明顯示屏在寬度方向上的分辨率，l是透明顯示屏的物理顯示長(zhǎng)度，w是透明顯示屏的物理顯示寬度。如果位置300的坐標(biāo)Q(q_x，q_y)超出透明顯示屏10的顯示范圍，則不顯示，否則顯示增強(qiáng)信息。

如圖2所示，本實(shí)施例還提出一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能顯示方法，其應(yīng)用于本如圖1所示的智能顯示裝置中，該智能顯示方法包括以下步驟：

步驟S1、眼睛位置捕捉裝置20識(shí)別出位于透明顯示屏10一側(cè)的眼睛100，并計(jì)算得到其相對(duì)于所述眼睛100的位置信息a；

步驟S2、目標(biāo)信息獲取裝置接收處理單元的請(qǐng)求指令，并向處理單元發(fā)送位于透明顯示屏另一側(cè)的目標(biāo)物200相對(duì)于所述透明顯示屏10的位置信息d；

步驟S3、處理單元根據(jù)位置信息b和位置信息a計(jì)算得到所述眼睛100相對(duì)于透明顯示屏10的位置信息c，并根據(jù)位置信息c與位置信息d，驅(qū)動(dòng)透明顯示屏10在相應(yīng)的位置300上顯示增強(qiáng)信息；

其中，所述位置信息b為眼睛位置捕捉裝置20相對(duì)于透明顯示屏10的位置。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。