[發(fā)明專利]一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107024339B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳子健;金碧輝;沈陳天飛
• 申請（專利權(quán)）人: 小艾幫幫（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 趙紅英

1.一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置，其特征在于它包括標(biāo)定裝置、頭戴顯示設(shè)備調(diào)校裝置、圖像接收系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及導(dǎo)軌；

圖像接收系統(tǒng)，由結(jié)構(gòu)相同的第一物鏡和第二物鏡，結(jié)構(gòu)相同的第一相機和第二相機，結(jié)構(gòu)相同的第一相機位移平臺和第二相機位移平臺和底座組成，第一物鏡固定在第一相機上，第二物鏡固定在第二相機上，第一相機安裝在第一相機位移平臺上，第二相機安裝在第二相機位移平臺上，第一相機位移平臺和第二相機位移平臺固定在底座上，而且第一物鏡、第二物鏡的光軸相互平行，第一相機和第二相機感光元件的感光面分別與第一物鏡和第二物鏡的像平面重合，第一相機和第二相機的鏡頭分別對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的兩個顯示模塊，調(diào)校頭戴顯示設(shè)備的兩個顯示模塊的光軸和第一相機和第二相機所在的光軸共線，第一相機和第二相機設(shè)有圖像采集卡，圖像采集卡將采集到的測試影像上傳至圖像處理系統(tǒng)進行分析和處理；

標(biāo)定裝置，包括支架和標(biāo)定板，支架裝在固定導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌置于兩個相機的中間位置，支架放置在相機鏡頭前方，支架能夠沿著垂直于地面方向伸縮調(diào)整長度，并能夠沿著導(dǎo)軌方向移動到設(shè)定位置；

頭戴顯示設(shè)備調(diào)校裝置，由頭戴顯示設(shè)備位移平臺和固定裝置組成，頭戴顯示設(shè)備安裝在所述的固定裝置上，所述固定裝置安裝在所述的頭戴顯示設(shè)備位移平臺上；

圖像處理系統(tǒng)，由計算機構(gòu)成，通過網(wǎng)線與兩個相機相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置，其特征在于：所述標(biāo)定板包括印有網(wǎng)格基準(zhǔn)圖案的標(biāo)定板a和印有斜正方形陣列基準(zhǔn)圖案的標(biāo)定板b。

3.如權(quán)利要求1所述的一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置，其特征在于：所述的圖像處理系統(tǒng)，包括一輸入單元、一顯示單元、一存儲單元及一圖像處理單元，所述的該圖像處理單元包括影像導(dǎo)入模塊、偏移測試模塊、視域測試模塊、ROI識別處理模塊及測試模塊，該影像導(dǎo)入模塊用于接收輸入單元傳送的輸入信息，在識別該信息后根據(jù)輸入信息產(chǎn)生一影像導(dǎo)入指令，控制圖像接收系統(tǒng)獲取頭戴顯示設(shè)備的影像并將所獲取的影像顯示于顯示單元，該偏移測試模塊用于標(biāo)定測試裝置和檢測頭戴顯示設(shè)備的中心偏移量及雙目視軸的夾角，該視域測試模塊用于檢測頭戴顯示設(shè)備的視域FOV大小，該ROI識別處理模塊用于提取視頻影像興趣區(qū)域ROI的圖像，該測試模塊用于根據(jù)所確定的FOV和ROI對該頭戴顯示設(shè)備的顯示性能進行測量。

4.如權(quán)利要求3所述的一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置，其特征在于：所述視域測試模塊包括一邊界點檢測子模塊及一頂點檢測子模塊，該邊界點檢測子模塊用于檢測所獲取影像的邊界線的像素、位置及其灰度值，頂點檢測子模塊用于檢測所獲取影像的頂點的像素、位置及其灰度值。

5.如權(quán)利要求3所述的一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置，其特征在于：所述ROI識別處理模塊包括ROI識別子模塊及ROI處理子模塊，所述ROI識別子模塊用于識別所獲取影像中的ROI，所述ROI處理子模塊用于對所獲取ROI進行圖像處理和分析。

6.如權(quán)利要求1至5任一項所述一種頭戴顯示設(shè)備的測試裝置的測試方法，其特征在于包括檢測頭戴顯示設(shè)備的視域FOV的方法，具體步驟如下：

61)用兩根網(wǎng)線將圖像接收系統(tǒng)中兩個相機的接口與交換機接口相連，并用網(wǎng)線將圖像處理系統(tǒng)的計算機與交換機相連；

62)支架沿著導(dǎo)軌方向移動到設(shè)定位置，印有網(wǎng)格基準(zhǔn)圖案的標(biāo)定板a固定在所述的支架上，調(diào)整支架使標(biāo)定板a中心高度與兩個相機之間的中心高度一致；

63)調(diào)節(jié)第一相機和第二相機的變焦環(huán)使兩者焦距相等，并使標(biāo)定板圖像整個充滿拍攝畫面，調(diào)節(jié)第一相機和第二相機的對焦環(huán)，使兩者拍攝到的標(biāo)定板圖像清晰，調(diào)節(jié)第一相機和第二相機的光圈葉片，使兩者光圈大小相等畫面亮度適中；

64)讀取第一相機和第二相機拍攝的畫面，獲取該畫面對角線長度a₀；

65)將待測頭戴顯示設(shè)備安裝在頭戴顯示設(shè)備調(diào)校裝置的固定裝置上，調(diào)校頭戴顯示設(shè)備的兩個顯示模塊的光軸和第一相機和第二相機所在的光軸共線；

66)檢測待測頭戴顯示設(shè)備畫面區(qū)域邊緣位置并獲取待測頭戴顯示設(shè)備畫面對角線長度a，由該長度a、步驟64)中的對角線長度a₀、第一相機和第二相機的焦距f和第一相機和第二相機畫幅尺寸y分別計算得到頭戴顯示設(shè)備的FOV:FOV＝a/a₀*2*arctan(y/2f)。