CN109857255A - 一种显示参数调节方法、装置以及头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示参数调节方法，应用于头戴显示设备，头戴显示设备包括：透镜；方法包括：采集使用者的眼部图像；确定瞳孔图像位置；计算获得瞳孔实际位置；获取预设的透镜标准位置，根据透镜标准位置和瞳孔实际位置，确定第一调节量；根据第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，使头戴显示设备的显示参数与瞳孔实际位置相适应。另外，本发明还提供了装置和头戴显示设备，装置和头戴显示设备中均设置有相应的组件来拍摄图像以计算调节量进而来控制透镜或者屏幕，使得瞳孔的中心与透镜的中心相重合。本发明提供的方法、装置以及设备，能够根据使用者而适应性的调节头戴显示设备的显示参数，显著的提升头戴显示设备的显示效果。

Description

一种显示参数调节方法、装置以及头戴显示设备

技术领域

本发明涉及仿真显示技术领域，特别是指一种显示参数调节方法、装置以及头戴显示设备。

背景技术

随着虚拟现实(Virtual Reality，VR)和增强现实(Augmented Reality，AR)技术的发展，应用VR和AR技术的头戴显示设备越来越多的进入人们的日常生活中。但由于技术的限制，现有的头戴显示设备在使用过程中，若想要达到最好的显示效果，需要实际使用状态与理想状态一致。具体来说，需要头戴显示设备的一对透镜的中心与屏幕的中心是同轴的。但实际使用中，不同使用者的瞳孔位置不同的，但透镜的位置是固定的，这造成了同一个头戴显示设备由不同使用者使用时，效果差异很大，也使得显示效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种显示参数调节方法、装置以及头戴显示设备，能够根据使用者而适应性的调节头戴显示设备的显示参数，显著的提升头戴显示设备的显示效果。

基于上述目的，本发明提供了一种显示参数调节方法、装置以及头戴显示设备。一种显示参数调节方法，应用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：透镜；其特征在于，所述方法包括：

采集使用者的眼部图像；

基于所述眼部图像，确定瞳孔图像位置；

根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；

获取预设的透镜标准位置，根据所述透镜标准位置和所述瞳孔实际位置，确定第一调节量；

根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应。

在本发明的一些实施方式中，所述瞳孔图像位置为：于所述眼部图像上，瞳孔图像到所述眼部图像中心的距离；所述瞳孔实际位置为：于瞳孔所在的平行于透镜的平面上，瞳孔到所述平行于透镜的平面的中心的距离；

所述根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置，包括：

通过如下公式计算所述瞳孔实际位置：AO＝2*d*tan(θ)*t/K；

其中，AO为所述瞳孔实际位置；d为所述瞳孔到所述眼部图像的距离；θ为二分之一视场角；t为所述瞳孔图像到所述眼部图像中心的距离；K为所述眼部图像的高度。

在本发明的一些实施方式中，所述根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，包括：

根据所述第一调节量，调节所述透镜的位置。

在本发明的一些实施方式中，所述头戴显示设备包括：与所述透镜相连的位置调节组件；

所述根据所述第一调节量，调节所述透镜的位置，包括：

根据所述第一调节量，控制所述位置调节组件带动所述透镜移动，以调节所述透镜的位置。

在本发明的一些实施方式中，所述头戴显示设备包括：屏幕；

所述根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，包括：

根据所述第一调节量，调节所述屏幕上的显示画面的位置。

在本发明的一些实施方式中，所述显示参数调节方法还包括：

采集所述头戴显示设备的图像；

基于所述头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；

根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；

根据所述透镜标准位置和所述透镜实际位置，确定第二调节量；

根据所述第二调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述透镜标准位置相适应。

在本发明的一些实施方式中，所述头戴显示设备包括：红外测距组件；所述头戴显示设备的图像中，包括透镜图像和红外测距组件图像；所述透镜图像位置为：所述透镜图像到所述红外测距组件图像的距离；所述透镜实际位置为：所述透镜到所述红外测距组件的距离；

所述根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置，包括：

通过如下公式计算所述透镜实际位置：S＝2*D*tan(θ)*s/Image_H；

其中，S为所述透镜实际位置；D为所述红外测距组件到所述头戴显示设备的图像的距离；θ为二分之一视场角；s为所述透镜图像到所述红外测距组件图像的距离对应的像素值；Image_H为所述头戴显示设备的图像高度的像素值。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示参数调节装置。一种显示参数调节装置，应用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：透镜；

所述显示参数调节装置包括：

第一图像采集组件，用于采集使用者的眼部图像；

数据处理和控制组件，用于基于所述眼部图像，确定瞳孔图像位置；根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；获取预设的透镜标准位置，根据所述透镜标准位置和所述瞳孔实际位置，确定第一调节量；

调节组件，用于根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应。

在本发明的一些实施方式中，所述显示参数调节装置还包括：

第二图像采集组件，用于采集所述头戴显示设备的图像；

所述数据处理和控制组件还用于：基于所述头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；根据所述透镜标准位置和所述透镜实际位置，确定第二调节量；

所述调节组件还用于：根据所述第二调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述透镜标准位置相适应。

在本发明的一些实施方式中，所述调节组件包括：微型直线电机和伸缩连杆；所述微型直线电机固定于所述头戴显示设备内靠近所述透镜的位置；所述伸缩连杆的一端与所述微型直线电机的输出端相连，另一端与所述透镜相连。

在本发明的一些实施方式中，所述显示参数调节装置还包括：至少两个红外灯；所述至少两个红外灯沿所述透镜的周向均匀分布设置。

在本发明的一些实施方式中，所述显示参数调节装置还包括：设置于所述透镜的红外反射膜。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种头戴显示设备。一种头戴显示设备包括：如上述任意一项所述实施方式的显示参数调节装置。

从上面所述可以看出，本发明提供的显示参数调节方法，通过采集使用者的眼部图像，确定瞳孔图像位置，进而计算获得瞳孔实际位置，根据透镜标准位置和瞳孔的实际位置来对所述头戴显示设备进行调节以使得瞳孔的中心与透镜的中心重合。另外，本发明还提供了显示参数调节装置和头戴显示设备，装置和头戴显示设备中均设置有相应的组件来拍摄图像以计算调节量进而来控制透镜或者屏幕，使得瞳孔的中心与透镜的中心相重合，来实现更好地显示效果。本发明提供的方法、装置以及设备，能够根据使用者而适应性的调节头戴显示设备的显示参数，显著的提升头戴显示设备的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种显示参数调节方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一种显示参数调节方法中确定瞳孔图像位置的流程示意图；

图3为本发明实施例一种显示参数调节方法示意图；

图4为本发明另一实施例中一种显示参数调节方法的流程示意图；

图5为本发明实施例一种显示参数调节装置中调节组件的结构示意图；

图6为本发明实施例一种头戴显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明提供了一种通过计算使用者眼瞳孔位置，根据此位置能够自动调节透镜位置，使透镜中心与使用者眼瞳孔对齐，进而使得使用者的体验感达到最佳效果。

本实施例提供的是一种显示参数调节方法，应用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：透镜；

参考图1，所述显示参数调节方法包括：

步骤101：采集使用者的眼部图像；

其中，眼部图像为包含使用者眼部的图像，通过采集使用者的眼部图像获得完整瞳孔图像位置的图像，包括采集使用者左右两眼的眼部图像。具体地，在本实施例中，采集使用者的眼部图像的过程为：使用者戴上头戴显示设备，人眼所在平面O到摄像头的距离为d，使用头戴显示设备上的摄像头拍摄以采集使用者的眼部图像。

步骤102：基于眼部图像，确定瞳孔图像位置；

在本实施例中，眼部图像经过一系列图像处理后可确定瞳孔图像位置。其中，瞳孔图像位置为：于眼部图像上，瞳孔图像到眼部图像中心的距离。在本发明的一些实施例中，参考图2，基于眼部图像确定瞳孔图像位置的具体方法包括：

步骤201：根据眼部图像，进行感兴趣区域划定；

具体地，感兴趣区域是指在机器视觉、图像处理的过程中，从被处理的图像中以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域，圈定所述感兴趣区域以便进行进一步处理。采用此种处理方式，首先选取待处理区域，以防止其他区域的干扰，可在较大程度上减少处理时间，同时提高图像处理的精度。在本实施例中，感兴趣区域是指以一定形状勾勒出的较之之前眼部图像面积更小并包含瞳孔的眼部图像。

步骤202：根据感兴趣区域划定的图像，进行图像分割处理；

图像分割是由图像处理到图像分析的关键步骤。在本实施例中，基于前述所述步骤201中的以一定形状勾勒出需要处理的感兴趣区域，进行图像分割。目前，图像分割方法有：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等，操作人员可根据具体的应用场景等采用前述所述的方法进行图像切割。

步骤203：根据图像分割处理后的图像，进行灰度化处理；

具体地，在本实施例中，进行灰度化处理之后能够使得整个图像的颜色保持一致，因而在后续进行图像分析的过程中，不会因为颜色的不同而产生一些不必要的误差，即减少了图像的原始数据量，使得后续处理时的计算量更少。

步骤204：根据灰度化处理后的图像，进行二值化处理；

其中，图像二值化(Image Binarization)是指将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，即将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程。在本实施例中，图像的二值化能够使得图像中数据量大为减少，从而凸显出瞳孔的轮廓。

步骤205：根据二值化处理后的图像，再进行轮廓检测处理以提取瞳孔图像；

在本实施例中，通过在包含瞳孔和背景的数字图像中，忽略背景和瞳孔内部的纹理以及噪声干扰的影响，采用一定的技术和方法来实现瞳孔轮廓提取的过程。其中，一定的技术和方法是指利用传统的边缘检测算子检测瞳孔轮廓或者从人类视觉系统中提取可使用的数学模型完成瞳孔轮廓检测等方法。

步骤206：根据瞳孔图像，确定瞳孔图像位置。

由前述所提及，瞳孔图像位置为：于眼部图像上，瞳孔图像到眼部图像中心的距离。在本实施例中，所提及的瞳孔图像位置是以眼部中心为基准，测量瞳孔图像中心到眼部图像中心的距离。

当然，在本发明其他的一些实施例中，基于眼部图像确定瞳孔图像位置的具体实施方式并不限于上述所述，还可为其他实施方式，只要最终能够较为准确地确定瞳孔位置即可。

步骤103：根据瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；

在本实施例中，所述瞳孔实际位置为：于瞳孔所在的平行于透镜的平面上，所述瞳孔到所述平行于透镜的平面的中心的距离；

所述根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置，包括：

参考图3，人眼所在平面为面O，左瞳孔在图像上的位置为BO、右瞳孔在图像上的位置为AO，人眼所在平面O到摄像头的距离为d；

成像面为面O’，成像面的高度为h，B、A在成像面O’上的对应点为b、a；

设红外摄像头的焦距为f，摄像头的视场角FOV为2*θ，摄像头采集到的图像的高度为K，右眼到摄像头采集到的图像中心的距离为t1,左眼到摄像头采集到的图像中心的距离为t2。根据图3中的对应关系，可得：

tan(θ)＝(h/2)/f (1)

tan(θ)＝(H/2)/d (2)

t1/ao’＝K/h (3)

AO/ao’＝H/h (4)

通过上述公式计算所述瞳孔实际位置：

AO＝2*d*tan(θ)*t/K (5)

其中，AO为所述瞳孔实际位置；d为所述瞳孔到所述眼部图像的距离；θ为二分之一视场角；t为所述瞳孔图像到所述眼部图像中心的距离；K为所述眼部图像的高度。

步骤104：获取预设的透镜标准位置，根据所述透镜标准位置和所述瞳孔实际位置，确定第一调节量；

在本实施例中，通过确定瞳孔实际位置后，获取到透镜标准位置。在透镜的平面上，平面的中心为O”，其中，预设的透镜标准位置是指在未使用情况下，按照一般使用者情况，所设置的透镜的中心到O”的距离。具体地，获取到透镜标准位置的方法包括：通过在头戴设备的透镜周围设置的红外灯等来确定透镜的中心。

在本实施例中，确定第一调节量的具体过程为：参考图3，A、B、O不在同一直线上，A、B连线上有一点C，且AC垂直CO，A、C、O形成直角三角形，且AO为直角三角形的斜边，记录斜边对应的直角边的分量，设为X、Y方向的分量；测量透镜标准位置在X、Y方向的分量，并计算出差值，所述差值即为第一调节量。

在本发明的一些实施例中，通过一个方向的调节不能够使得透镜中心与瞳孔中心重合，可通过将瞳孔实际位置和透镜标准位置在方向上进行分量的方式以计算第一调解量。

步骤105：根据第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，使头戴显示设备的显示参数与瞳孔实际位置相适应。

在本发明的一些实施例中，根据第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，包括：

根据第一调节量，调节所述透镜的位置。

具体地，所述头戴显示设备包括：与所述透镜相连的位置调节组件；

根据第一调节量，调节透镜的位置，包括：

根据第一调节量，控制位置调节组件带动透镜移动，以调节透镜的位置。其中，位置调节组件可为电机，即通过电机调节透镜的位置。在本发明其他的一些实施例中，也可通过其他装置来调节透镜的位置，只要能够根据第一调解量使得所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应即可。

在本发明的一些实施例中，所述头戴显示设备包括：屏幕；

根据第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，包括：

根据第一调节量，调节屏幕上的显示画面的位置。

具体地，畸变校正网格在屏幕上进行显示，第一调节量为透镜标准位置和瞳孔实际位置的差值，根据第一调解量调节屏幕上的显示画面的位置，即调节了畸变校正网格的位置。透镜标准位置与最初的显示画面之间存在对应关系，即在预设的标准情况下，透镜的中心与显示画面的中心是重合的。因而，在调节显示画面的位置时，可使得显示画面的中心与使用者的瞳孔中心重合，以校正位置误差。

在本发明其他的一些实施例中，所述根据第一调节量能够调节头戴显示设备的显示参数并不限于上述，还可为其他显示参数，只要能够根据第一调解量使得所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应，进而显著提升头戴显示设备的显示效果即可。

由上可知，通过上述步骤101～105以实现第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，从而显著地提升头戴显示设备的显示效果。在前述实施例的基础之上，在本发明的一些较佳地实施例中，在完成一次使用调整之后，须将头戴显示设备进行标准化处理，其中，标准化处理是指在通过上述方法实现透镜中心与具体使用者的瞳孔中心重合之后，本发明还可通过调节透镜或者显示画面的方法来使得实际透镜的中心与显示画面的中心实现重合，进而实现头戴显示设备的归位，再次使用时，仍能达到较好的显示效果。具体地，参考图4，包括以下步骤：

步骤106：采集头戴显示设备的图像；

参考图3，因均是基于成像原理所形成的原理图，在本实施例中的方法步骤中所涉及的原理图仍然可采用表述上述实施例的图3，说明清楚即可。即，在本实施例中，无需再次调节使用者的瞳孔中心与透镜中心相重合，面O表示的是透镜所在的平面，面O’表示的是透镜图像所在的平面。

在本实施例中，头戴显示设备上设置有红外测距组件。参考图3，红外测距组件对应O点，其中，头戴显示设备的图像中，包括透镜图像和红外测距组件图像。红外测距组件可用于进行距离探测是否有人佩戴设备，且起到定位基准作用。摆放头戴显示设备，使头戴显示设备处于竖直状态，并且使红外距离探测单元到摄像头的距离为D，使用另一摄像头拍摄以采集头戴显示设备图像。

步骤107：基于头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；

在本实施例中，参考图3，透镜图像位置为：透镜图像到红外测距组件图像的距离；头戴显示设备的图像经过一系列图像处理后可确定透镜图像位置。其中，对头戴显示设备的图像进行图像处理的方法大致与前述所述的眼部图像进行图像处理的方法相同，包括对图像进行二值分割、区域检测、区域中心计算等，在此不再赘述。

具体地，在经过处理后的图像确定透镜图像位置过程为：面O’表示的是透镜图像所在的平面，确定透红外测距组件和左右透镜中心在图像上的位置，测量得到：对应的红外测距组件与对应的左透镜中心的水平、竖直距离为L_x，L_y，对应的红外测距组件与对应的右透镜中心的水平、竖直距离为R_x，R_y，透镜图像的中心到红外测距组件图像的距离为水平、竖直距离所形成的直角三角形的斜边，在此及以下通过水平、垂直方向的两个分量进行测量计算。

步骤108：根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；

所述透镜实际位置为：所述透镜到所述红外测距组件的距离；具体地，所述头戴设备的透镜旁边设置有红外灯或者红外反射膜等，以确定透镜中心，进而计算出透镜中心到红外测距组件图像的距离。

参考图3，红外测距组件到摄像头的距离为D，摄像头的焦距为f，摄像头的视场角FOV为2*θ，摄像头采集到的图像的像素大小为Image_W*Image_H，L_R_x、L_R_y为在实际中红外测距组件到左透镜中心的水平与竖直距离。

由成像关系可得:

tan(θ)＝(h/2)/f (6)

tan(θ)＝(H/2)/D (7)

成像面的高度为h，Image_H为所述头戴显示设备的图像高度的像素值。故，引入变换系数r：

r＝h/Image_H (8)

则，可得：

(L_x*r)/L_R_x＝f/D (9)

(L_y*r)/L_R_y＝f/D (10)

由以上关系即可得，在实际中红外测距组件到左透镜中心的水平距离L_R_x与竖直距离L_R_y为:

L_R_x＝(2*tan(θ)*D*L_x)/Image_H (11)

L_R_y＝(2*tan(θ)*D*L_y)/Image_H (12)

同理，右透镜中心到红外距离探测单元的实际水平距离R_R_x与竖直距离R_R_y为：

R_R_x＝(2*tan(θ)*D*R_x)/Image_H (13)

R_R_y＝(2*tan(θ)*D*R_y)/Image_H (14)

则根据对应关系，采用上述计算方法，也可计算所述透镜实际位置，即上述水平、竖直距离所形成的直角三角形中对应的斜边：

S＝2*D*tan(θ)*s/Image_H (15)

其中，S为所述透镜实际位置；D为所述红外测距组件到所述头戴显示设备的图像的距离；θ为二分之一视场角；s为所述透镜图像到所述红外测距组件图像的距离对应的像素值。

由上可知，在本实施例中，可通过上述计算方式确定实际中红外测距组件到透镜中心的水平距离与竖直距离；也可直接确定透镜实际位置，而后再通过位置分量作为调节位置的参数。其中，位置分量是指，通过将透镜实际位置作为一个直角三角形的斜边而进行水平、竖直方向分量得到对应的水平距离、竖直距离。

步骤109：根据透镜标准位置和透镜实际位置，确定第二调节量；

在前述的实施例中已说明透镜标准位置，在此不再赘述。通过步骤108确定的为实际中红外测距组件到透镜中心的水平距离与竖直距离，则直接通过下述方式进行位置误差计算；通过步骤108确定的为透镜实际位置，而后再通过位置分量后再通过下述方式进行位置误差计算：

在本实施例中，透镜标准位置即红外测距组件到透镜中心的距离预设值。红外测距组件到左透镜中心的预设值为L_R_x0，L_R_y0；红外测距组件到右透镜中心的预设值为R_R_x0，R_R_y0。由上述步骤108可得，红外测距组件到左透镜中心的实际值为L_R_x，L_R_y；红外测距组件到右透镜中心的设计值为R_R_x，R_R_y。

左透镜的水平位置误差Delat_L_x、竖直位置误差Delat_L_y为：

Delat_L_x＝L_R_x0-L_R_x (16)

Delat_L_y＝L_R_y0-L_R_y (17)

右透镜的水平位置误差Delat_R_x、竖直位置误差Delat_R_y为：

Delat_R_x＝R_R_x0-R_R_x (18)

Delat_R_y＝R_R_y0-R_R_y (19)

其中，上述所述的位置误差即为第二调节量。

步骤110：根据第二调节量调节头戴显示设备的显示参数，使头戴显示设备的显示参数与透镜标准位置相适应。

在本实施例中，通过第二调节量调节头戴显示设备的显示参数的方法跟通过第一调节量调节头戴显示设备的显示参数的方法一致，在此不再赘述。即通过调节透镜或者显示画面的方法来使得实际透镜的中心与显示画面的中心实现重合，进而实现头戴显示设备的归位。

在本发明较佳的一个实施例中，使用者在使用头戴显示设备时会进行两次调整，一次是通过调整透镜使得实际透镜的中心与使用者的瞳孔中心相重合，第二次是通过调整显示画面的中心使得经过第一次调整之后的透镜的中心与显示画面的中心相重合。因而，在本实施例中，最终实际透镜的中心、使用者瞳孔的中心以及显示画面的中心均是重合的，因而能够实现实际使用状态与理想状态一致，达到最好的显示效果。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示参数调节装置。在本实施例中，一种显示参数调节装置，应用于头戴显示设备，头戴显示设备包括：透镜；显示参数调节装置包括：

第一图像采集组件，用于采集使用者的眼部图像；

数据处理和控制组件，用于基于眼部图像，确定瞳孔图像位置；根据瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；获取预设的透镜标准位置，根据透镜标准位置和瞳孔实际位置，确定第一调节量；

调节组件，用于根据第一调节量调节头戴显示设备的显示参数，使头戴显示设备的显示参数与瞳孔实际位置相适应。

具体地，参考图5和图6，在本实施例中，第一图像采集组件包括红外摄像头1，第一图像采集组件通过红外摄像头1采集使用者的眼部图像并输出使用者的眼部图像。进一步地，数据处理和控制组件包括控制器2，控制器2接收使用者的眼部图像，经过眼部图像处理以得到瞳孔图像位置；根据瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置后，结合中已经储存的预设的透镜标准位置，计算第一调解量以控制调节组件实现调节。

其中，在本实施例中，参考图5，调节组件包括：微型直线电机3和伸缩连杆4；微型直线电机3固定于头戴显示设备内靠近透镜5的位置；伸缩连杆4的一端与微型直线电机3的输出端相连，另一端与透镜5相连。在本发明其他的一些实施例中，调节组件并不必然设置为卫星直线电机3和伸缩连杆4，还可为其他可以调节位置的装置。

具体地，微型直线电机3和伸缩连杆4集成设置于头戴显示设备内部，属于微型调节组件。透镜5的外侧设置有透镜支架6，透镜支架6在进行透镜位置调节时，不用直接作用于透镜5而直接作用于透镜支架6上即可。在本实施例中，微型直线电机3与伸缩连杆4均设置有两个，以实现两个方向分量上透镜的位置调节。在本发明其他的一些实施例中，还可设置伸缩连杆4的一端与微型直线电机3的输出端相连，另一端与显示画面的屏幕相连，以实现显示画面的调节。

由上可知，在本发明其他的一些实施例中，微型直线电机3和伸缩连杆4的个数并不一定设置为相同，也不一定设置为两个，其设置方式和设置个数根据具体头戴显示设备或者工作场景的不同可设置为其他方式和个数，只要最终能够实现调节目的即可。

具体地，在调节的过程中，控制器2通过计算出来的第一调解量控制微型直线电机3伸缩连杆4驱动透镜支架6带动透镜5运动；与此同时，红外摄像头1会持续进行眼部图像采集，以输出瞳孔图像位置供控制器2实时计算出第一调节量控制微型直线电机3，直至第一调解量为0而停止调节。

在本实施例中，显示参数调节装置还包括：

第二图像采集组件，用于采集头戴显示设备的图像；

数据处理和控制组件还用于：基于头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；根据透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；根据透镜标准位置和透镜实际位置，确定第二调节量；

调节组件还用于：根据第二调节量调节头戴显示设备的显示参数，使头戴显示设备的显示参数与透镜标准位置相适应。

其中，第二图像采集组件包括：摄像头，第二图像采集组件通过摄像头采集头戴显示设备的图像后输出。需要注意的是，在第二图像采集组件中所使用的摄像头不同于第一图像采集组件中的红外摄像头1，两者的所设置的位置以及功能均不相同：红外摄像头1设置在头戴显示设备的内侧，用于采集使用者的眼部图像；摄像头设置在头戴显示设备的外侧，用于采集头戴显示设备的图像。

参考图6，显示参数调节装置还包括：至少两个红外灯；至少两个红外灯7沿透镜5的周向均匀分布设置。由图可知，在本实施例中，红外灯7设置有四个。具体地，四个红外灯7沿透镜5周围均匀分布，红外灯7通过发出光线而确定该点的位置，确定四个红外灯7的中心即可确定透镜5的中心。在本发明其他的一些实施例中，红外灯7也可设置为其他个数，只要最终能够确定透镜5的中心位置即可。例如，将红外灯7的个数设置为两个、且两个红外灯7在透镜5的周向均匀分布，即两个红外灯7连线的中点即为透镜5的中心。

在本实施例中，显示参数调节装置还包括：设置于所述透镜的红外反射膜。即本实施例中的红外灯7可替换为红外反射膜，红外反射膜通过红外反射而确定该点的位置。需要注意地是，在设置方式和确定透镜5的中心的原理上，红外反射膜与上述所述的红外灯7相同。

基于同一发明构思，本发明还提供一种头戴显示设备。在本实施例中，一种头戴显示设备，包括：上述任意一个实施例中所述的显示参数调节装置。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种显示参数调节方法，应用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：透镜；其特征在于，所述方法包括：

采集使用者的眼部图像；

基于所述眼部图像，确定瞳孔图像位置；

根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；

获取预设的透镜标准位置，根据所述透镜标准位置和所述瞳孔实际位置，确定第一调节量；

根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应。

2.根据权利要求1所述的显示参数调节方法，其特征在于，所述瞳孔图像位置为：于所述眼部图像上，瞳孔图像到所述眼部图像中心的距离；所述瞳孔实际位置为：于瞳孔所在的平行于透镜的平面上，所述瞳孔到所述平行于透镜的平面的中心的距离；

所述根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置，包括：

通过如下公式计算所述瞳孔实际位置：AO＝2*d*tan(θ)*t/K；

其中，AO为所述瞳孔实际位置；d为所述瞳孔到所述眼部图像的距离；θ为二分之一视场角；t为所述瞳孔图像到所述眼部图像中心的距离；K为所述眼部图像的高度。

3.根据权利要求1所述的显示参数调节方法，其特征在于，所述根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，包括：

根据所述第一调节量，调节所述透镜的位置。

4.根据权利要求3所述的显示参数调节方法，其特征在于，所述头戴显示设备包括：与所述透镜相连的位置调节组件；

所述根据所述第一调节量，调节所述透镜的位置，包括：

根据所述第一调节量，控制所述位置调节组件带动所述透镜移动，以调节所述透镜的位置。

5.根据权利要求1所述的显示参数调节方法，其特征在于，所述头戴显示设备包括：屏幕；

所述根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，包括：

根据所述第一调节量，调节所述屏幕上的显示画面的位置。

6.根据权利要求1所述的显示参数调节方法，其特征在于，还包括：

采集所述头戴显示设备的图像；

基于所述头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；

根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；

根据所述透镜标准位置和所述透镜实际位置，确定第二调节量；

根据所述第二调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述透镜标准位置相适应。

7.根据权利要求6所述的显示参数调节方法，其特征在于，所述头戴显示设备包括：红外测距组件；所述头戴显示设备的图像中，包括透镜图像和红外测距组件图像；所述透镜图像位置为：所述透镜图像到所述红外测距组件图像的距离；所述透镜实际位置为：所述透镜到所述红外测距组件的距离；

所述根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置，包括：

通过如下公式计算所述透镜实际位置：S＝2*D*tan(θ)*s/Image_H；

其中，S为所述透镜实际位置；D为所述红外测距组件到所述头戴显示设备的图像的距离；θ为二分之一视场角；s为所述透镜图像到所述红外测距组件图像的距离对应的像素值；Image_H为所述头戴显示设备的图像高度的像素值。

8.一种显示参数调节装置，应用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括：透镜；其特征在于，包括：

第一图像采集组件，用于采集使用者的眼部图像；

数据处理和控制组件，用于基于所述眼部图像，确定瞳孔图像位置；根据所述瞳孔图像位置，计算获得瞳孔实际位置；获取预设的透镜标准位置，根据所述透镜标准位置和所述瞳孔实际位置，确定第一调节量；

调节组件，用于根据所述第一调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述瞳孔实际位置相适应。

9.根据权利要求8所述的显示参数调节装置，其特征在于，还包括：

第二图像采集组件，用于采集所述头戴显示设备的图像；

所述数据处理和控制组件还用于：基于所述头戴显示设备的图像，确定透镜图像位置；根据所述透镜图像位置，计算获得透镜实际位置；根据所述透镜标准位置和所述透镜实际位置，确定第二调节量；

所述调节组件还用于：根据所述第二调节量调节所述头戴显示设备的显示参数，使所述头戴显示设备的显示参数与所述透镜标准位置相适应。

10.根据权利要求8所述的显示参数调节装置，其特征在于，所述调节组件包括：微型直线电机和伸缩连杆；所述微型直线电机固定于所述头戴显示设备内靠近所述透镜的位置；所述伸缩连杆的一端与所述微型直线电机的输出端相连，另一端与所述透镜相连。

11.根据权利要求8所述的显示参数调节装置，其特征在于，还包括：至少两个红外灯；所述至少两个红外灯沿所述透镜的周向均匀分布设置。

12.根据权利要求8所述的显示参数调节装置，其特征在于，还包括：设置于所述透镜的红外反射膜。

13.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：如权利要求8至11任意一项所述的显示参数调节装置。