光学透视式头盔显示器标定的退化影响

为了成功地应用增强现实,需要有观察仪器的准确投影信息,这就要求对所使用的光学透视式头盔显示器进行标定。针对实验室的光学透视式增强现实系统的组成特点,选定了虚拟摄像机(头盔显示器与人眼的结合)的标定算法。根据对投影矩阵的退化点结构的影响,改进了选取标定的对应点个数和用户头部的运动轨迹。实验结果表明,标定效果明显改善了,成功率也有明显提高。

光学透视式增强现实显示系统虚实遮挡问题研究

鉴于增强现实系统中,虚拟物体与真实环境之间是否具有正确的遮挡关系会影响到虚实融合能否取得逼真的效果,为此根据一种新型光学透视式头盔显示器,提出了一种利用OpenGL来绘制虚拟网格遮挡平面,以便使虚拟物体呈现被裁剪的形态,而与真实物体融合后可呈现出实挡虚效果的方法。这种方法,在程序实现方面相对较为容易,且计算量较低,因而更适宜实时系统的使用。通过实验可以看出,采用OpenGL对虚拟物体与真实场景的深度数组进行逐点深度比较来绘制遮挡平面的方法是可行的。

可寻址光线屏蔽机制光学透视式增强现实显示系统研究

传统的光学透视式头盔显示器存在不能正确显示虚拟物体和真实环境之间的遮挡关系和光强度匹配关系的问题,无法实现虚拟物体与真实环境的融合显示。针对传统光学透视式头盔显示器的特点,本文设计了一种新型的光学透视式头盔显示系统,引入可寻址光线屏蔽机制,使用灰度液晶作为可寻址的光学滤光器重新设计光学透视式头盔显示器,同时嵌入智能光调制机制,可以实现增强现实显示中虚实物体的相互遮挡和光强匹配,同时解决了人眼观察虚拟图像和外界景物时眼睛聚焦不同的问题,实现虚拟物体与真实环境图像的融合显示。

光学透视头盔显示器标定技术

光学透视头盔显示器(OSTHMD)标定是增强现实技术研究中一个具有挑战性的关键技术问题.研究了OSTHMD标定的几种常见技术及其优缺点,详细论述了当前最常用的OSTHMD标定法:SPAAM法,同时提出了一种基于图像的快速标定OSTHMD的方法,从算法复杂度方面对两种标定法进行了对比,并采用用户自行评估法进行评估,认为基于图像的快速标定OSTHMD的方法更为快速精准.

60°对角视场的折/衍混合透视型头盔显示器(英文)

分析了离轴、大视场角透视型头盔显示器光学系统的设计方法,提出了利用衍射光学的独特性质设计了大视场、宽波段、离轴折/衍混合透视型头盔显示器光学系统.该系统具有10 mm的出瞳直径和22 mm的出瞳距离,且满足人因素要求.另外,该系统色差仅14μm,系统口径小于46 mm,满足双目视觉要求.整个系统适合具有15 mm对角直径SVGA分辩率的彩色液晶显示器(LCD) .

采用回射屏的折/衍射头盔投影显示器设计

设计了有效焦距为35 mm,出瞳距离为23 mm,出瞳直径为12 mm,视场角为50°的透视式头盔投影显示器。该系统由一组双高斯透镜,一个半透半反镜和一个回射屏组成。回射屏的使用使双目设计的视场有效提高,畸变明显降低;二元面的引入,使系统在尺寸和重量上有明显的减少,像质进一步提高。该系统投影镜头部分重量仅为10.8 g,最大镜头直径为23.6 mm,完全满足双目设计的要求。目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.12 mm和7.89μm,最大畸变<0.5%。系统最小角分辨率为0.46 mrad,小于人眼的最小角分辨率,解决了普通透视式头盔显示器双目设计时宽视场实现难的问题。

双层衍射元件在投影式头盔光学系统设计中的应用

利用双层衍射元件设计了一款折衍混合投影式头盔光学系统。系统的衍射效率在可见光波段>90%,提高了像面图像的对比度,增加了色彩真实性。在出瞳距离为25 mm,出瞳直径为10 mm条件下,系统的视场角为50°,有效焦距为32 mm,直径为19.2 mm,重量为7.8 g,继承了投影式头盔光学系统的轻小性特征;调制传递函数(MTF)在38 lp/mm时,边缘视场达到0.3以上,中心视场达到0.6,充分满足2.8 cm(1.1 in)彩色LCD微显示器的SXGA显示模式;系统垂轴色差为8.2μm,场曲为0.4 m-1,畸变为5%,成像质量满足虚拟环境和可视化训练要求。文中给出了双层衍射元件的二元面特征曲线,每周期刻蚀八个台阶时,最小特征尺寸为6.3μm,且易于加工实现。

头盔显示器图像源技术研究

图像源技术在头盔显示器系统中占有重要的地位。简述了图像源技术的发展及透视式有源矩阵液晶显示器,详述了新出现的透反式液晶显示技术,及其在头盔显示器研究中具有的良好的应用前景。

光学透视增强现实眼镜研究热点

针对光学透视增强现实眼镜领域研究热点进行综合性论述.通过对现有光学透视增强现实眼镜产品的特性归类,引出目前制约该领域发展的两个主要问题:辐辏调节冲突和虚像幻影.围绕这两个问题,全面介绍过去近30年来的研究工作,分类阐述不同实现方案的研究脉络和优缺点.最后,就研究趋势和发展方向阐述自己的观点.

增强现实系统显示技术探讨

增强现实系统的显示技术,是增强现实技术研究的重要部分。在增强现实系统中,使用透视式头盔显示器来实现对现实的增强。该文介绍了增强现实显示常用的两种透视式头盔显示器,在技术、心理因素方面对它们进行了比较,并且给出了一些新的思路和方法。

超轻小型投影式头盔显示系统折-衍混合物镜设计

在一个7片物镜的基础上,设计出一个折射和一个5片镜的折衍混合投影物镜系统,并给出了详细设计过程及性能评价。系统针对33.02 mm(1.3英寸)微显示器设计,视场为56°,出瞳直径为10 mm,出瞳距离为25mm。设计的折射系统和折衍混合系统的镜头直径分别为28 mm和22.4 mm,重量分别只有33 g和11.9 g,且最大畸变分别为3.2%和0.17%,分辨率满足SXGA显示模式。两系统均满足投影式头盔显示器在交互环境、医学可视化训练和数字化个兵等领域的使用要求。

增强现实综述

增强现实 (augmentedreality ,AR)技术可以将虚拟的物体合并到现实场景中 ,并能支持用户与其进行交互 ,它已经成为虚拟现实研究中的一个重要领域 ,也是人机界面技术发展的一个重要方向。为了使人们对其有所了解 ,该文首先概略描述了这个领域的主要研究内容和进展情况 ,并详细介绍了增强现实中的支撑技术、开发工具和相关理论 ;然后针对当前AR应用的现状 ,分析了实现中的难点问题 ,并给出了与AR普及应用密切相关的一些系统框架和开发平台的描述 。

增强现实技术的军事应用与前景展望

增强现实技术是近年来在虚拟现实技术基础上发展起来的一个新兴研究领域,在很多商业领域具有十分广泛的应用,但在军事应用领域还未引起足够重视。因此,通过研究现有增强现实系统的关键技术及设备的进展情况,分析得出了其在军事上的需求,初步探讨了其在军事信息领域的发展方向,展望了其在信息化战场上的应用前景,最后从需求及应用角度出发阐明了增强现实技术在军事上的重要性。

基于增强现实技术中虚拟物体投影的应用研究

增强现实技术是近年来的一个研究热点。增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户感知的真实世界中的一种技术。它是对真实世界的补充,而不是完全替代真实世界。显示技术和跟踪注册技术是增强现实系统关键技术,也是研究的重点。本文简要介绍了显示技术以及跟踪注册技术。

眼模型下的投影式头盔物镜设计及视空间评价

进一步完善了投影式头盔系统的视空间评价方法,应用接近实际情况的眼模型来模拟人眼对头盔物镜系统进行评价。由视空间的评价结果出发,从眼模型的成像效果反过来进一步指导头盔系统的设计工作。设计结果显示,轴上视场和大视场的调制传递函数特性良好,在轴上视场可以达到1′的人眼最小分辨角,在大视场可以达到微显示器单个像素确定的视锐度,表明此系统在视空间的分辨力满足实际使用需要。系统最大畸变小于5%,色差不会对人眼分辨产生影响。

增强现实技术及其在汽车和汽车维修服务上的应用(一)

1增强现实技术简介增强现实（Augmented Reality,简称AR）最早于1990年提出,是在虚拟现实的基础上发展起来的新兴技术,是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界的感知,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的＂增强＂。