CN106679933A - 一种头显设备性能测试方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种头显设备性能测试方法及系统。本发明通过当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。实现自动测试头显设备性能，并得到精确的测试数据。

Description

一种头显设备性能测试方法及系统
技术领域
本发明涉及测试领域，尤其涉及一种头显设备性能测试方法及系统。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。目前，市面上的虚拟现实头显设备的灵敏度测试需要大量的测试人员通过双盲测试获得测试结果，测试人员通过佩戴不同厂商的虚拟现实头显设备体验同一个场景，并根据测试人员的体验情况填写问卷结果，主观性的判定虚拟现实头显设备灵敏度的高+低，再根据问卷结果将不同厂商的虚拟现实头显设备进行排序。
但是，上述方法需要召集很多测试人员进行双盲测试，人数越多，最后总结出的结果越接近于真实的情况，但是所消耗的测试成本也就越高，测试成本和测试结果的正确性成正比。另，使用上述测试方法得到的测试结果很主观，无法量化数据，导致测试结果的准确度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种头显设备性能测试方法及系统，实现自动测试头显设备性能，并得到精确的测试数据。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种头显设备性能测试方法，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
本发明还提供一种头显设备性能测试系统，包括：
第一采集模块，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
第一生成模块，用于根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
第一分析模块，用于分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算模块，用于计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
上述头显设备性能测试方法及系统，其有益效果在于：区别于现有技术无法量化头显设备的性能测试结果，通过当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备，并采集头显设备的屏幕光强值，精确得到从头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化开始到头显设备收到白色图像的时间间隔，从而得到头显设备的响应时间。根据实时获取到的屏幕光强值和与其对应的系统时间生成光强变化曲线，通过分析光强变化曲线可得到头显设备的性能参数。当头显设备的屏幕显示白色图像时，屏幕的光强值达到最大值，计算最大屏幕光强值对应的系统时间和光强变化曲线的初始时间的差值即可得到头显设备的响应时间。头显设备的响应时间越小则灵敏度越高。光强变化曲线中的最大光强值即为头显设备的屏幕对应的最大亮度值。获取所述光强变化曲线中上升曲线段的上升开始时间和上升结束时间；获取所述光强变化曲线中下降曲线段的下降开始时间和下降结束时间；根据所述上升开始时间、所述上升结束时间、所述下降开始时间和所述下降结束时间，分析得到所述头显设备的屏幕的反应速度。实现自动测试头显设备性能，并得到精确的测试数据。
本发明另提供一种头显设备性能测试方法，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
本发明另提供一种头显设备性能测试系统，包括：
第二采集模块，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
获取模块，用于依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
第二分析模块，用于分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
上述头显设备性能测试方法及系统，其有益效果在于：区别于现有技术无法量化头显设备的性能测试结果，通过当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧图像至头显设备，并实时获取头显设备屏幕当前显示的图像，与发送的一帧图像进行比较分析，若头显设备屏幕当前显示的图像与发送的一帧图像相同，则当前系统时间与发送一帧图像的时间的差值即为头显设备的响应时间。实现自动测试头显设备性能，并得到精确的测试数据。
附图说明
图1为本发明提供一种头显设备性能测试方法的流程框图；
图2为本发明提供一种头显设备性能测试系统的结构框图；
图3为本发明另提供一种头显设备性能测试方法的流程框图；
图4为本发明另提供一种头显设备性能测试方法的结构框图；
图5为本发明实施例三的系统结构图；
图6为本发明实施例四的系统结构图；
标号说明：
1、第一采集模块；2、第一生成模块；3、第一分析模块；4、计算模块；
5、第二生成模块；6、驱动模块；
11、第一发送单元；12、第一获取单元；13、第一停止单元；
7、第二采集模块；8、获取模块；9、第二分析模块；
71、第二发送单元；72、第二获取单元；73、第二停止单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过计算从头显设备中陀螺仪的角度数据变化开始，到头显设备屏幕显示终端发送的图像的时间间隔，得到头显设备的响应时间。
请参照图1至图6：
如图1所示，本发明提供一种头显设备性能测试方法，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
进一步地，所述实时获取头显设备的屏幕光强值，具体为：
通过光敏传感器实时获取所述屏幕光强值。
由上述描述可知，通过光敏传感器可采集头显设备的屏幕光强值。
优选地，设置光敏传感器的响应时间小于100us，以减小最大屏幕光强值对应的系统时间与实际屏幕光强值达到最大时的时间之间的误差。
进一步地，使“头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化”的方法，具体为：
根据预设转动角度生成控制指令；
驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
由上述描述可知，可自动控制头显设备转动预设转动角度，使头显设备中陀螺仪数据发生变化，触发相应的操作，从而自动执行头显设备性能测试。
如图2所示，本发明还提供一种头显设备性能测试系统，包括：
第一采集模块1，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
第一生成模块2，用于根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
第一分析模块3，用于分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算模块4，用于计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
进一步地，所述第一采集模块包括：
第一发送单元11，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；
第一获取单元12，用于通过光敏传感器实时获取所述屏幕光强值；
第一停止单元13，用于当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间。
进一步地，还包括：
第二生成模块5，用于根据预设转动角度生成控制指令；
驱动模块6，用于驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
如图3所示，本发明另提供一种头显设备性能测试方法，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
进一步地，所述实时获取头显设备的屏幕显示图像，具体为：
通过高速摄像机实时获取头显设备的屏幕显示图像。
由上述描述可知，通过高速摄像机可采集头显设备的屏幕显示的图像。
进一步地，使“头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化”的方法，具体为：
根据预设转动角度生成控制指令；
驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
由上述描述可知，可自动控制头显设备转动预设转动角度，使头显设备中陀螺仪数据发生变化，触发相应的操作，从而自动执行头显设备性能测试。
如图4所示，本发明另提供一种头显设备性能测试系统，包括：
第二采集模块7，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
获取模块8，用于依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
第二分析模块9，用于分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
进一步地，所述第二采集模块包括：
第二发送单元71，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；
第二获取单元72，用于通过高速摄像机实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；
第二停止单元73，用于当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像。
进一步地，还包括：
第二生成模块5，用于根据预设转动角度生成控制指令；
驱动模块6，用于驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
本发明的实施例一为：
根据预设转动角度生成控制指令；
驱动所述头显设备根据所述控制指令转动；
实时获取头显设备中陀螺仪的角度数据，当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，通过光敏传感器实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
本发明的实施例二为：
根据预设转动角度生成控制指令；
驱动所述头显设备根据所述控制指令转动；
实时获取头显设备中陀螺仪的角度数据，当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，通过高速摄像机实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
如图5所示，本发明的实施例三为：
PC端预设转动角度，并根据预设转动角度生成控制指令；
主控板将PC端发送的控制指令转发至步进电机驱动器；
步进电机驱动器根据所述控制指令驱动VR头显设备转动预设转动角度；
PC端发送一帧白色图像至VR头显设备；同时，主控板发送采样指令至光敏传感器；
光敏传感器位于VR头显设备屏幕的正前方，根据主控板发送的采样指令获取VR头显设备屏幕的光强值，并将获取到的屏幕的光强值经由主控板转发至PC端；
PC端获取屏幕光强值及当前系统时间，当VR头显设备完成转动预设转动角度的动作，主控板发送停止采样的指令至光敏传感器；
PC端根据获取的屏幕光强值及当前系统时间生成光强变化曲线；
分析所述光强变化曲线可得到VR头显设备的响应时间、头显设备的屏幕最大亮度值和屏幕的反应速度，具体为：
光强变化曲线中最大屏幕光强值对应的系统时间和光强变化曲线的初始时间的差值为头显设备的响应时间；
光强变化曲线中的最大光强值即为头显设备的屏幕对应的最大亮度值；
获取所述光强变化曲线中上升曲线段的上升开始时间和上升结束时间；获取所述光强变化曲线中下降曲线段的下降开始时间和下降结束时间；根据所述上升开始时间、所述上升结束时间、所述下降开始时间和所述下降结束时间，分析得到所述头显设备的屏幕的反应速度。
优选地，为了达到快速发送和采样信息的目的，主控板的芯片使用32M单片机，设置单条指令时间为125ns；设置步进电机驱动器的运行频率为2KHZ，一圈800拍，每拍动作0.45度，耗时500us；设置光敏传感器的响应时间小于100us，主控板500us采样一次，即1s发送2000次数据；PC端与主控板之间进行串口连接，使用串口软件发送控制指令并接收数据。串口波特率115200，接收一个数据86us。
如图6所示，本发明的实施例四为：
PC端预设转动角度，并根据预设转动角度生成控制指令；
主控板将PC端发送的控制指令转发至步进电机驱动器；
步进电机驱动器根据所述控制指令驱动VR头显设备转动预设转动角度；
PC端发送预设第一图像至VR头显设备；同时，主控板发送采样指令至高速摄像机；
高速摄像机位于VR头显设备屏幕的正前方，根据主控板发送的采样指令获取VR头显设备屏幕当前显示的图像，并将获取到的屏幕当前显示图像经由主控板转发至PC端；
PC端获取屏幕当前显示图像及当前系统时间，当VR头显设备完成转动预设转动角度的动作，主控板发送停止采样的指令至高速摄像机；
PC端分析预设第一图像与获取到的屏幕当前显示图像的相似度，若一屏幕当前显示图像与预设第一图像的相似度达到预设阈值，则认为所述一屏幕当前显示图像与预设第一图像相同，获取与所述一屏幕当前显示图像对应的系统时间；PC端发送预设第一图像的时间与所述一屏幕当前显示图像对应的系统时间的时间间隔即为头显设备的响应时间。
综上所述，本发明提供的一种头显设备性能测试方法及系统，通过当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备，并采集头显设备的屏幕光强值，精确得到从头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化开始到头显设备收到白色图像的时间间隔，从而得到头显设备的响应时间。根据实时获取到的屏幕光强值和与其对应的系统时间生成光强变化曲线，通过分析光强变化曲线可得到头显设备的性能参数。本发明还提供一种头显设备性能测试方法及系统，通过当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧图像至头显设备，并实时获取头显设备屏幕当前显示的图像，与发送的一帧图像进行比较分析，若头显设备屏幕当前显示的图像与发送的一帧图像相同，则当前系统时间与发送一帧图像的时间的差值即为头显设备的响应时间。实现自动测试头显设备性能，并得到精确的测试数据。进一步地，可自动控制头显设备转动预设转动角度，使头显设备中陀螺仪数据发生变化，触发相应的操作，从而自动执行头显设备性能测试。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种头显设备性能测试方法，其特征在于，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
2.根据权利要求1所述的头显设备性能测试方法，其特征在于，所述实时获取头显设备的屏幕光强值，具体为：
通过光敏传感器实时获取所述屏幕光强值。
3.一种头显设备性能测试方法，其特征在于，包括：
当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
4.根据权利要求3所述的头显设备性能测试方法，其特征在于，所述实时获取头显设备的屏幕显示图像，具体为：
通过高速摄像机实时获取头显设备的屏幕显示图像。
5.根据权利要求1或3所述的头显设备性能测试方法，其特征在于，使“头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化”的方法，具体为：
根据预设转动角度生成控制指令；
驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
6.一种头显设备性能测试系统，其特征在于，包括：
第一采集模块，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；同时，实时获取头显设备的屏幕光强值和系统时间；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间；
第一生成模块，用于根据所述屏幕光强值和所述系统时间，生成光强变化曲线；
第一分析模块，用于分析所述光强变化曲线，得到最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间；
计算模块，用于计算所述最大屏幕光强值对应的系统时间和所述光强变化曲线的初始时间的差值，得到头显设备的响应时间。
7.根据权利要求6所述的头显设备性能测试系统，其特征在于，所述第一采集模块包括：
第一发送单元，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送一帧白色图像至头显设备；
第一获取单元，用于通过光敏传感器实时获取所述屏幕光强值；
第一停止单元，用于当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述屏幕光强值和所述系统时间。
8.一种头显设备性能测试系统，其特征在于，包括：
第二采集模块，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；同时，实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像；
获取模块，用于依次获取所述第二图像集合中的一第二图像；
第二分析模块，用于分析所述一第二图像，若所述一第二图像与所述预设第一图像相同，则获取与所述一第二图像对应的系统时间；所述发送时间和所述一第二图像对应的系统时间的时间间隔为所述头显设备的响应时间。
9.根据权利要求8所述的头显设备性能测试系统，其特征在于，所述第二采集模块包括：
第二发送单元，用于当头显设备中陀螺仪的角度数据发生变化时，发送预设第一图像至头显设备，并获取发送时间；
第二获取单元，用于通过高速摄像机实时获取头显设备的屏幕显示图像和系统时间，得到第二图像，形成第二图像集合；
第二停止单元，用于当所述角度数据在预设时间范围内不变时，停止获取所述第二图像。
10.根据权利要求7或8所述的头显设备性能测试系统，其特征在于，还包括：
第二生成模块，用于根据预设转动角度生成控制指令；
驱动模块，用于驱动所述头显设备根据所述控制指令转动。
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