CN112326206A - Ar模组双目融合检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AR模组双目融合检测装置，包括相机模组安装位、AR模组安装位、测试图卡和准直仪。AR模组安装位位于相机模组安装位的正前方；测试图卡位于AR模组安装位的正前方；准直仪位于相机模组安装位的正后方，用以标定相机模组、AR模组和测试图卡的同轴度和偏心倾斜度；在对检测装置进行标定时，相机模组安装位用以安装相机模组标定块，AR模组安装位用以安装AR模组标定块；在对检测装置进行测试时，相机模组安装位用以安装相机模组，AR模组安装位用以安装AR模组；相机模组安装位和AR模组安装位的位置均可调。本发明还提供一种AR模组双目融合检测方法。该检测装置结构简单、可靠，能够准确检测出AR模组是否符合双目融合的要求。

Description

AR模组双目融合检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种AR模组双目融合检测装置及检测方法。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术是将计算机生成的虚拟信息叠加到用户所在的真实世界的一种新兴技术，是虚拟现实技术的一个重要分支。它提高了用户对现实世界的感知能力，提供了人类与世界沟通的新的方式。近年来，增强现实技术被应用广泛应用于工业维修、影视娱乐、医疗手术、教育培训等多个领域，并逐渐成为下一代人机交互技术发展的主要方向。

目前在AR模组的生产制造过程中，依然存在很多问题和不足，针对AR模组还没有一种对其进行双目融合测试的装置和方法。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种AR模组双目融合检测装置，旨在测试AR模组的双目融合是否符合要求。

为实现上述目的，本发明提出的AR模组双目融合检测装置包括：

相机模组安装位；

AR模组安装位，位于所述相机模组安装位的正前方；

测试图卡，位于所述AR模组安装位的正前方；以及，

准直仪，位于所述相机模组安装位的正后方，所述准直仪用以标定所述相机模组、AR模组和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；其中，

在对检测装置进行标定时，所述相机模组安装位用以安装相机模组标定块，所述AR模组安装位用以安装AR模组标定块；在检测装置进行测试时，所述相机模组安装位用以安装相机模组，所述AR模组安装位用以安装AR模组；所述相机模组安装位和所述AR模组安装位的位置均可调。

可选地，所述相机模组包括两个工业相机，两个所述工业相机的MTF值被标定至符合预设范围值，两个所述工业相机之间的偏心值和倾斜度均被标定至符合预设范围值，两个所述工业相机的间距被标定至符合预设瞳距值。

可选地，所述准直仪为激光准直仪，所述相机模组标定块和AR模组标定块均为透光件，所述测试图卡处设有反光镜。

可选地，所述透光件包括凸透镜或开设有透光孔的标定块。

可选地，所述AR模组双目融合检测装置还包括增距镜，所述增距镜位于所述AR模组安装位与所述测试图卡之间。

可选地，所述相机模组安装位处和所述AR模组安装位处均安装有六轴调节模组，两个所述六轴调节模组分别用以对应调节所述相机模组标定块和所述AR模组标定块的位置。

本发明还提出一种AR模组双目融合的检测方法，所述AR模组双目融合的检测方法包括如下步骤：

利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；

将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组；

通过相机模组采集测试图像，所述测试图像包括相重合的所述AR模组的成像和所述测试图卡的图像；

通过分析平台处理所述测试图像，计算所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值；

根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准，

若是，则AR模组合格；若否，则AR模组不合格。

可选地，所述利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度的步骤之前还包括：

标定所述相机模组的两个工业相机的MTF值至符合预设范围值，标定两个所述工业相机之间的偏心值和倾斜度至符合预设范围值，以及标定两个所述工业相机的间距至符合预设的瞳距值。

可选地，所述将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组的步骤之后及通过相机模组采集测试图像的步骤之前还包括：

在所述AR模组和所述测试图卡之间增设增距镜。

可选地，所述根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准的步骤具体包括：

计算所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值；

判断所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值是否分别符合预设范围值；其中，参考的偏心坐标值和参考的倾斜角度值通过所述准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡时获得。

本发明技术方案提供一种AR模组双目融合检测装置及检测方法，先通过准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；再将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组；然后通过相机模组采集测试图像，所述测试图像包括相重合的所述AR模组的成像和所述测试图卡的图像；通过分析平台处理所述测试图像，计算所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值；最后根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述测试图像是否符合双目融合的标准。该AR模组双目融合检测装置结构简单、可靠，检测方法简便、有效，能够准确检测出AR模组产品是否符合双目融合的要求。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中AR模组双目融合检测装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中AR模组双目融合检测装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例中AR模组双目融合检测方法的步骤示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	工业相机	200	AR模组
300	测试图卡	400	准直仪
				500	增距镜

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提出一种AR模组双目融合检测装置，下面将结合图1和图2对本发明实施例AR模组双目融合检测装置进行具体说明。

在本发明一实施例中，如图1所示，所述AR模组双目融合检测装置包括：

相机模组安装位

AR模组安装位，位于所述相机模组安装位的正前方；

测试图卡300，位于所述AR模组安装位的正前方；以及，

准直仪400，位于所述相机模组安装位的正后方，所述准直仪400用以标定所述相机模组、AR模组200和测试图卡300三者之间的同轴度和偏心倾斜度；其中，

在对检测装置进行标定时，所述相机模组安装位用以安装相机模组标定块，所述AR模组安装位用以安装AR模组标定块；在检测装置进行测试时，所述相机模组安装位用以安装相机模组，所述AR模组安装位用以安装AR模组200；所述相机模组安装位和所述AR模组安装位的位置均可调。

其中，所述AR模组双目融合检测装置可包括一个安装支架，相机模组安装位和AR模组安装位均设于该安装支架，测试图卡和准直仪也安装于该安装支架上；或者，所述AR模组双目融合检测装置可包括多个安装支架，相机模组安装位和AR模组安装位分别设于不同的安装支架上，测试图卡和准直仪也分别安装于不同的安装支架上；又或者，相机模组安装位和AR模组安装位共同设于同一安装支架上，测试图卡和准直仪分别安装于不同的安装支架上。当然，该AR模组双目融合检测装置还可以采用其它的安装方式，在此不再一一赘述。

应该说明的是，双目融合即双眼视象融合，是一种视觉现象。两眼同时观察同一物体时，在各自视网膜上形成该物体的两个象，然后分别经两侧视神经传到皮层视中枢同一区域，而融合成完整、单一物象的知觉经验。一般而言，当两个视野上具有相近或相关的图形、明度或颜色的物象时，容易发生双眼视象融合，否则为双眼竞争。为了使用户在使用AR模组200时能够得到双目融合的视觉现象，因此，本发明实施例提供一种AR模组双目融合检测装置。

具体而言，所述AR模组双目融合检测装置的使用步骤如下：(1)首先将相机模组标定块安装在相机模组安装位上，将AR模组标定块安装在AR模组安装位上；(2)采用准直仪400进行检测装置精度的标定，主要标定相机模组标定块、AR模组标定块以及测试图卡300三者之间的同轴度和偏心倾斜度；(3)标定结束后，检测装置中各组件的位置关系已经确定，然后分别将两个标定块取下，分别在对应位置上替换为相机模组和AR模组200；(4)通过相机模组采集测试图像，所述测试图像包括相重合的AR模组200的成像和测试图卡300的图像；(5)通过分析平台处理所述测试图像，计算所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值；(6)根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断AR模组200是否符合双目融合的标准。

其中，应该说明的是，MTF值(调制传递函数)是对镜头成像的清晰程度(包含分辨率和锐度两个因素)的一个定量描述，计算镜头所拍摄的图像的MTF值能够分析镜头的成像质量。

另外，可以理解是，AR模组双目融合检测装置可以包括前述的分析平台，分析平台能够通过视觉算法进行图像处理。当然，AR模组双目融合检测装置也可以不包括分析平台，在进行图像处理时，将AR模组双目融合检测装置与分析平台进行联用即可。

总的来说，本发明技术方案提供了一种AR模组双目融合检测装置，该检测装置结构简单、可靠，检测方法简便、有效，能够准确检测出AR模组200产品是否符合双目融合的要求。

进一步地，由于AR模组200具有与人体双眼对应的两个成像模块，因此，相机模组也包括两个工业相机100，两个工业相机100分别对应位于AR模组200的两个成像模块的正后方，以分别拍摄AR模组200的两个成像模块的成像。可以理解，为了保证整个AR模组双目融合检测装置的测试精度，需要先对两个工业相机100进行标定，具体的，两个工业相机100的MTF值被标定至符合预设范围值，两个工业相机100之间的偏心值和倾斜度均被标定至符合预设范围值，两个工业相机100的间距被标定至符合预设瞳距值。

进一步地，所述准直仪400为激光准直仪，相机模组标定块和AR模组标定块均为透光件，测试图卡300处设有反光镜。具体的，激光准直仪会发射激光束作为参考轴线，而相机模组标定块和AR模组标定块需要允许激光束穿过，而测试图卡300处设有反光镜以向激光准直仪反射激光束。可以理解，利用激光准直仪能够标定相机模组、AR模组200和测试图卡300三者之间的同轴度和偏心倾斜度。当然，在其它实施例中，所述准直仪400还可以为其它类型的准直仪400，比如光学准直仪400。其中，所述透光件包括凸透镜或开设有透光孔的标定块等。

本实施例中，如图1所示，所述AR模组双目融合检测装置还包括增距镜500，增距镜500位于AR模组安装位与测试图卡300之间。本实施例中，增距镜500设有两个，分别对应AR模组200的两个成像模块。通常AR模组200需要与目标物相距约3～5m才能正常成像，为了检测人员方便操作，本实施例将测试图卡300与AR模组200的间距拉近到1m内，而在AR模组200与测试图卡300之间安装一个增距镜500，就能够使AR模组200对测试图卡300正常成像，并且，AR模组200所成的图像与测试图卡300的图像均可通过相机模组拍摄在一个画面中。当然，在另一实施例中，如图2所示，AR模组安装位与测试图卡300之间可以不设置增距镜500，将测试图卡300放置在与AR模组200相距3～5m的正前方，AR模组200也能够正常成像，但不利于检测人员操作以及会增大整个检测装置的占用空间。

本实施例中，所述相机模组安装位处和所述AR模组安装位处均安装有六轴调节模组(附图未示)，两个六轴调节模组分别对应调节相机模组标定块和AR模组标定块的位置。具体的，所述相机模组安装位处安装有一个六轴调节模组，该六轴调节模组用以为相机模组标定块提供旋转以及X轴和Y轴调节；所述AR模组安装位处安装有另一个六轴调节模组，该六轴调节模组用以为AR模组标定块提供旋转以及X轴和Y轴调节。可以理解，通过六轴调节模组调节机模组标定块和AR模组标定块的位置，以便于准直仪400标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡300三者之间的同轴度和偏心倾斜度。

本发明实施例还提出一种AR模组双目融合检测方法，如图3所示，所述AR模组双目融合检测方法包括如下步骤：

S1、利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；

S2、将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组；

S3、通过相机模组采集测试图像，所述测试图像包括相重合的所述AR模组的成像和所述测试图卡的图像；

S4、通过分析平台处理所述测试图像，计算所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值；

S5、根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准，

若是，则AR模组合格；若否，则AR模组不合格。

本实施例中，在步骤S1中，采用激光准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度。其中，相机模组标定块和AR模组标定块均为透光件，测试图卡处设有反光镜。激光准直仪会发射激光束作为参考轴线，而相机模组标定块和AR模组标定块需要允许激光束穿过，而测试图卡处设有反光镜以向激光准直仪反射激光束。

进一步地，所述利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度的步骤之前还包括：标定相机模组的两个工业相机的MTF值至符合预设范围值，标定两个工业相机之间的偏心值和倾斜度至符合预设范围值，以及标定两个工业相机的间距至符合预设的瞳距值。可以理解，为了保证整个AR模组双目融合检测装置的测试精度，需要先对两个工业相机进行标定，以保证相机模组能够摄取到清晰的图像。

进一步地，所述将相机模组标定块替换为相机模组，将AR模组标定块替换为AR模组的步骤之后及通过相机模组采集测试图像的步骤之前还包括：在所述AR模组和所述测试图卡之间增设增距镜。可以理解，通常AR模组需要与目标物相距约3～5m才能正常成像，为了检测人员方便操作，本实施例将测试图卡与AR模组的间距拉近到1m内，而在AR模组与测试图卡之间安装一个增距镜，就能够使AR模组对测试图卡正常成像，并且，AR模组所成的图像与测试图卡的图像均可通过相机模组拍摄在一个画面中。

进一步地，所述根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准的步骤具体包括：

计算所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值；

判断所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值是否分别符合预设范围值；其中，参考的偏心坐标值和参考的倾斜角度值通过所述准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡时获得。

可以理解，判断所述测试图像的MTF值是否符合预设范围值目的在于确认AR模组的成像是否清晰，AR模组的成像清晰是AR模组达到双目融合要求的前提。而通过判断所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值是否分别符合预设范围值才能够最终确认AR模组是否达到双目融合的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种AR模组双目融合检测装置，其特征在于，包括：

相机模组安装位；

AR模组安装位，位于所述相机模组安装位的正前方；

测试图卡，位于所述AR模组安装位的正前方；以及，

准直仪，位于所述相机模组安装位的正后方，所述准直仪用以标定所述相机模组、AR模组和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；其中，

在对检测装置进行标定时，所述相机模组安装位用以安装相机模组标定块，所述AR模组安装位用以安装AR模组标定块；在检测装置进行测试时，所述相机模组安装位用以安装相机模组，所述AR模组安装位用以安装AR模组；所述相机模组安装位和所述AR模组安装位的位置均可调。

2.如权利要求1所述的AR模组双目融合检测装置，其特征在于，所述相机模组包括两个工业相机，两个所述工业相机的MTF值被标定至符合预设范围值，两个所述工业相机之间的偏心值和倾斜度均被标定至符合预设范围值，两个所述工业相机的间距被标定至符合预设瞳距值。

3.如权利要求1所述的AR模组双目融合检测装置，其特征在于，所述准直仪为激光准直仪，所述相机模组标定块和AR模组标定块均为透光件，所述测试图卡处设有反光镜。

4.如权利要求3所述的AR模组双目融合检测装置，其特征在于，所述透光件包括凸透镜或开设有透光孔的标定块。

5.如权利要求1所述的AR模组双目融合检测装置，其特征在于，所述AR模组双目融合检测装置还包括增距镜，所述增距镜位于所述AR模组安装位与所述测试图卡之间。

6.如权利要求1所述的AR模组双目融合检测装置，其特征在于，所述相机模组安装位处和所述AR模组安装位处均安装有六轴调节模组，两个所述六轴调节模组分别用以对应调节所述相机模组标定块和所述AR模组标定块的位置。

7.一种AR模组双目融合的检测方法，其特征在于，所述AR模组双目融合的检测方法包括如下步骤：

利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度；

将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组；

通过相机模组采集测试图像，所述测试图像包括相重合的所述AR模组的成像和所述测试图卡的图像；

通过分析平台处理所述测试图像，计算所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值；

根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准，

若是，则AR模组合格；若否，则AR模组不合格。

8.如权利要求7所述的AR模组双目融合的检测方法，其特征在于，所述利用准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡三者之间的同轴度和偏心倾斜度的步骤之前还包括：

标定所述相机模组的两个工业相机的MTF值至符合预设范围值，标定两个所述工业相机之间的偏心值和倾斜度至符合预设范围值，以及标定两个所述工业相机的间距至符合预设的瞳距值。

9.如权利要求7所述的AR模组双目融合的检测方法，其特征在于，所述将所述相机模组标定块替换为相机模组，将所述AR模组标定块替换为AR模组的步骤之后及通过相机模组采集测试图像的步骤之前还包括：

在所述AR模组和所述测试图卡之间增设增距镜。

10.如权利要求7所述的AR模组双目融合的检测方法，其特征在于，所述根据所述测试图像的MTF值、偏心坐标值和倾斜角度值，判断所述AR模组是否符合双目融合的标准的步骤具体包括：

判断所述测试图像的MTF值是否符合预设范围值；

计算所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值；

判断所述测试图像的偏心坐标值与参考的偏心坐标值之间的差值，以及所述测试图像的倾斜角度值与参考的倾斜角度值之间的差值是否分别符合预设范围值；其中，参考的偏心坐标值和参考的倾斜角度值通过所述准直仪标定相机模组标定块、AR模组标定块和测试图卡时获得。

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