CN111638227B - Vr光学模组画面缺陷检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，其中的方法包括将显示屏幕划分为至少两个测试区域；基于VR光学模组的镜片位置，确定测试相机的旋转中心位置；同时，基于各测试区域的中心位置，确定测试相机的旋转角度信息；根据旋转中心位置及旋转角度信息确定测试相机的测试移动轨迹；测试相机根据测试移动轨迹，对各测试区域分别进行拍摄，以获取对应的拍摄图像；基于拍摄图像确定VR光学模组的画面缺陷信息。利用上述发明能够满足VR光学模组的大视场画面检测，检测准确度高。

Description

VR光学模组画面缺陷检测方法及装置

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，更为具体地，涉及一种VR光学模组画面缺陷检测方法及装置。

背景技术

现有的VR光学模组主要由镜片、镜片支架以及显示屏幕组成，整个模组形成一个密闭腔体，通过显示屏幕将视觉信息投射到靠近人眼的位置。其中，在光学模组的组装过程中，如受到环境异物、屏幕携带异物或者屏幕本身像素缺陷的影响，人眼在观看时会察觉到包含显示屏幕的点、线、灰尘等不良缺陷的画面，影响用户体验效果。

目前，针对VR产品画面缺陷的检测主要依靠机器视觉检测技术，整个检测过程在测试相机的辅助下完成，通过显示屏幕显示被测试图卡，测试相机透过镜片支架支撑的镜片拍摄该测试图卡，最终通过软件分析得到画面缺陷的类型及位置。

由于测试相机拍摄的画面视场需要与双眼目视观察到的画面视场相同。双眼观察的画面时的视场角大约120°，因此使用的测试相机也需要满足同样的视场角。但是，由于目前市场上的测试相机视场有限，无法满足整个大视场画面的检测；此外，由于相机镜头的边缘视场分辨率低，导致已获得的画面视场边缘模糊，从而使画面缺陷不易检测，检测质量差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，以解决目前VR光学模组的视觉检测方式存在检测质量差、不适用于大视场检测等问题。

本发明提供的VR光学模组画面缺陷检测方法，包括将显示屏幕划分为至少两个测试区域；基于VR光学模组的镜片位置，确定测试相机的旋转中心位置；同时，基于各测试区域的中心位置，确定测试相机的旋转角度信息；根据旋转中心位置及旋转角度信息确定测试相机的测试移动轨迹；测试相机根据测试移动轨迹，对各测试区域分别进行拍摄，以获取对应的拍摄图像；基于拍摄图像确定VR光学模组的画面缺陷信息。

此外，优选的技术方案是，将显示屏幕均分为四个矩形测试区域；以各矩形测试区域的中心点为圆心，以显示屏幕的对角线长度的1/4为半径画圆，以形成四个圆形拍摄区域；测试相机对圆形拍摄区域进行拍摄，以获取拍摄图像。

此外，优选的技术方案是，四个圆形拍摄区域的公共交点与显示屏幕的中心点相重合。

此外，优选的技术方案是，确定测试相机的旋转中心位置的过程包括：确保测试相机的入射光瞳位置与VR光学模组的出射光瞳位置相重合。

此外，优选的技术方案是，旋转角度信息包括测试相机在XZ平面内的第一旋转角度以及在XY平面内的第二旋转角度；其中，第一旋转角度为镜片的光心与四个圆形拍摄区域的圆心的连线与水平线之间的夹角；第二旋转角度为测试相机在XY平面内的投影位置与显示屏幕的对角线之间的夹角。

此外，优选的技术方案是，第一旋转角度的获取公式为：

其中，θ表示第一旋转角度，H表示显示屏幕至镜片的光心之间的垂直高度，L表示显示屏幕的显示区域的长度，W表示显示屏幕的显示区域的宽度。

此外，优选的技术方案是，第二旋转角度包括根据测试移动轨迹依次移动的旋转角度一、旋转角度二、旋转角度三和旋转角度四。

此外，优选的技术方案是，旋转角度一的获取公式为：

其中，α表示旋转角度一，L表示显示屏幕的显示区域的长度，W表示显示屏幕的显示区域的宽度；旋转角度二和旋转角度四的获取公式为：

β＝ε＝π-2α

其中，β表示旋转角度二，ε表示旋转角度四，α表示旋转角度一；旋转角度三的获取公式为：

γ＝2α

其中，γ表示旋转角度三，α表示旋转角度一。

此外，优选的技术方案是，还包括检测系统；其中，检测系统用于根据拍摄图像确定VR光学模组的画面缺陷的类型及位置。

根据本发明的另一方面，提供一种VR光学模组画面缺陷检测装置，用于上述的VR光学模组画面缺陷检测方法；其中，装置包括显示屏幕、通过镜片支架设置在显示屏幕上方的镜片，以及位于镜片上方的测试相机。

利用上述VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，将大视场测试的显示屏幕划分为多个测试区域，通过调整测试相机的测试角度，实现对各测试区域的分别拍摄，能够获得清晰的边缘视场画面，确保显示屏幕的边缘检测精度，光学模组画面缺陷检测准确度高。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的VR光学模组画面缺陷检测方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的圆形拍摄区域划分图；

图3为根据本发明实施例的测试相机旋转位置图；

图4为根据本发明实施例的测试移动轨迹图；

图5为根据本发明实施例的第一旋转角度原理图；

图6为根据本发明实施例的第二旋转角度原理图。

其中的附图标记包括：显示屏幕1、镜片支架2、镜片3、测试相机4、入射光瞳位置A、出射光瞳位置B。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为详细描述本发明的VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的VR光学模组画面缺陷检测方法的流程。

如图1所示，本发明实施例的VR光学模组画面缺陷检测方法，包括：

S110：将显示屏幕划分为至少两个测试区域；

S120：基于VR光学模组的镜片位置，确定测试相机的旋转中心位置；同时，基于各测试区域的中心位置，确定测试相机的旋转角度信息；

S130：根据旋转中心位置及旋转角度信息确定测试相机的测试移动轨迹；

S140：测试相机根据测试移动轨迹，对各测试区域分别进行拍摄，以获取对应的拍摄图像；

S150：基于各拍摄图像确定VR光学模组的画面缺陷信息。

作为具体示例，以下将以显示屏幕划分为四个矩形测试区域为例，对本发明的VR光学模组画面缺陷检测方法进行详细阐述。

步骤一：将显示屏幕划分为四个矩形测试区域；以各矩形测试区域的中心点为圆心，以显示屏幕的对角线长度的1/4为半径画圆，以形成圆形拍摄区域。

如图2根据本发明实施例的圆形拍摄区域划分图所示，显示屏幕1划分为四个矩形测试区域，该四个圆形拍摄区域的公共交点与显示屏幕1的中心点相重合；然后，以各矩形测试区域的中心点为圆心，以当前矩形测试区域所经过的显示屏幕1的对角线长度的1/4为半径画圆，该圆为矩形测试区域的外接圆，进而形成对应的圆形拍摄区域。例如，图2中所圆形拍摄区域A、圆形拍摄区域B、圆形拍摄区域C和圆形拍摄区域D，测试相机4分别对四个圆形拍摄区域进行拍摄，并对获得的拍摄图像进行分析，即可确认每个区域的画面缺陷信息。

步骤二：基于VR光学模组的镜片位置，确定测试相机的旋转中心位置；同时，基于各圆形拍摄区域的圆心位置，确定测试相机的旋转角度信息。

步骤三：根据旋转中心位置及旋转角度信息确定测试相机的测试移动轨迹。

其中，测试相机4的旋转中心位置满足以下条件：测试相机4的中轴线与镜片3的光轴中心线重合，测试相机4位于镜片3的正上方；并且，测试相机4的入射光瞳位置A与VR光学模组的出射光瞳位置B相重合。

另外，旋转角度信息包括测试相机4在XZ平面内的第一旋转角度以及在XY平面内的第二旋转角度；其中，第一旋转角度为镜片3的光心与四个圆形派和区域的圆心的连线与水平线之间的夹角；第二旋转角度为测试相机4在XY平面内的投影位置与显示屏幕1的对角线之间的夹角。

具体地，图3示出了根据本发明的测试相机旋转位置；图4示出了根据本发明实施例的测试相机移动轨迹。

如图3和图4共同所示，XY平面为显示屏幕1所在平面，测试相机4设置在显示屏幕1的Z轴方向上，A点、B点、C点、D点分别为圆形拍摄区域A、圆形拍摄区域B、圆形拍摄区域C和圆形拍摄区域D的圆心，O点为显示屏幕1的中心点，测试相机4的测试移动轨迹可以为由O点依次通过A点、B点、C点、D点，并最终回到O点，可知测试移动轨迹也可以采用逆时针方向，由O点依次通过D点、C点、B点、A点，并最终回到O点。

图5和图6分别示出了本发明实施例的第一旋转角度和第二旋转角度的确定原理。

结合图1至图6共同所述，在本发明实施例的VR光学模组画面缺陷检测中，第一旋转角度为镜片3的光心与四个圆形拍摄区域的圆心的连线与水平线之间的夹角，例如θ角；第二旋转角度为测试相机4在XY平面内的投影位置与显示屏幕1的对角线之间的夹角，例如α角、β角、γ角和ε角。

其中，第一旋转角度的获取公式为：

其中，θ表示第一旋转角度，H表示显示屏幕至镜片的光心之间的垂直高度，L表示显示屏幕的显示区域的长度，W表示显示屏幕的显示区域的宽度。

此外，第二旋转角度进一步包括根据测试移动轨迹依次移动的旋转角度一、旋转角度二、旋转角度三和旋转角度四。

其中，旋转角度一的获取公式为：

其中，α表示旋转角度一，L表示显示屏幕的显示区域的长度，W表示显示屏幕的显示区域的宽度；

旋转角度二和旋转角度四的获取公式为：

β＝ε＝π-2α

其中，β表示旋转角度二，ε表示旋转角度四，α表示旋转角度一；

旋转角度三的获取公式为：

γ＝2α

其中，γ表示旋转角度三，α表示旋转角度一。

步骤四：测试相机根据测试移动轨迹，对四个圆形拍摄区域分别进行拍摄，以获取对应的四个拍摄图像。

步骤五：基于拍摄图像确定VR光学模组的画面缺陷信息。

其中，在确定第一旋转角度和第二旋转角度之后，即可确定测试相机4的测试移动轨迹，然后，按照测试移动轨迹，通过测试相机4对四个圆形拍摄区域分别进行拍摄，并获取对应的四个拍摄图像。

在本发明的一个具体实施方式中，VR光学模组画面缺陷检测方法还包括图像检测过程，通过检测系统对拍摄图像进行分析，确定VR光学模组的画面缺陷的类型及位置，能够确保对光学模组进行大视场测试时，显示屏幕的各区域均可得到有效检测，有效克服画面视场边缘模糊的问题。

需要说明的是，上述将显示屏幕划分四个矩形测试区域的方式，能够利用较少的拍摄次数，对显示屏幕的各个位置进行精准拍摄；当然，也可以根据显示屏幕的尺寸或检测要求将显示屏幕划分为三个或者五个等多个不规则测试区域，通过确定各测试区域的中心点即可实现上述检测方案，在本发明中不对测试区域的个数及形状进行限制。

与上述VR光学模组画面缺陷检测方法相对应，本发明还提供一种VR光学模组画面缺陷检测装置，用于上述的VR光学模组画面缺陷检测方法中，对VR光学模组进行画面曲线检测。VR光学模组画面缺陷检测装置包括显示屏幕、通过镜片支架2设置在显示屏幕上方的镜片3，以及位于镜片3上方的测试相机4。其中，VR光学模组画面缺陷检测方法实施例可参考上述装置实施中的附图及表述，此处不再一一赘述。

通过上述根据本发明的VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，将大视场测试的显示屏幕划分为多个测试区域，根据测试区域的位置调整测试相机的测试角度，确定测试相机的测试移动轨迹，进而通过测试移动轨迹对各测试区域进行分别拍摄，能够获得清晰的边缘视场画面，确保显示屏幕的边缘检测精度，光学模组画面缺陷检测准确度高，可适用于大视场光学检测。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的VR光学模组画面缺陷检测方法及装置。但是本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的VR光学模组画面缺陷检测方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，包括：

将显示屏幕划分为至少两个测试区域；

基于所述VR光学模组的镜片位置，确定测试相机的旋转中心位置；同时，基于各测试区域的中心位置，确定所述测试相机的旋转角度信息；

根据所述旋转中心位置及所述旋转角度信息确定所述测试相机的测试移动轨迹；

所述测试相机根据所述测试移动轨迹，对所述各测试区域分别进行拍摄，以获取对应的拍摄图像；

基于所述拍摄图像确定所述VR光学模组的画面缺陷信息；

将所述显示屏幕均分为四个矩形测试区域；

以各矩形测试区域的中心点为圆心，以所述显示屏幕的对角线长度的1/4为半径画圆，以形成四个圆形拍摄区域；

所述测试相机对所述圆形拍摄区域进行拍摄，以获取所述拍摄图像。

2.如权利要求1所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

所述四个圆形拍摄区域的公共交点与所述显示屏幕的中心点相重合。

3.如权利要求1所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，确定测试相机的旋转中心位置的过程包括：

确保所述测试相机的入射光瞳位置与所述VR光学模组的出射光瞳位置相重合。

4.如权利要求1所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

所述旋转角度信息包括所述测试相机在XZ平面内的第一旋转角度以及在XY平面内的第二旋转角度；其中，

所述第一旋转角度为所述镜片的光心与所述四个圆形拍摄区域的圆心的连线与水平线之间的夹角；

所述第二旋转角度为所述测试相机在所述XY平面内的投影位置与所述显示屏幕的对角线之间的夹角。

5.如权利要求4所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

所述第一旋转角度的获取公式为：

其中，θ表示所述第一旋转角度，H表示所述显示屏幕至所述镜片的光心之间的垂直高度，L表示所述显示屏幕的显示区域的长度，W表示所述显示屏幕的显示区域的宽度。

6.如权利要求4所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

所述第二旋转角度包括根据测试移动轨迹依次移动的旋转角度一、旋转角度二、旋转角度三和旋转角度四。

7.如权利要求6所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

所述旋转角度一的获取公式为：

其中，α表示所述旋转角度一，L表示所述显示屏幕的显示区域的长度，W表示所述显示屏幕的显示区域的宽度；

所述旋转角度二和所述旋转角度四的获取公式为：

β＝ε＝π-2α

其中，β表示所述旋转角度二，ε表示所述旋转角度四，α表示所述旋转角度一；

所述旋转角度三的获取公式为：

γ＝2α

其中，γ表示所述旋转角度三，α表示所述旋转角度一。

8.如权利要求1所述的VR光学模组画面缺陷检测方法，其特征在于，

用于根据所述拍摄图像确定所述VR光学模组的画面缺陷的类型及位置。

9.一种VR光学模组画面缺陷检测装置，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的VR光学模组画面缺陷检测方法；其中，

所述装置包括显示屏幕、通过镜片支架设置在所述显示屏幕上方的镜片，以及位于所述镜片上方的测试相机。