CN112819854A - 鬼影检测方法、鬼影检测装置和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鬼影检测方法、鬼影检测装置和可读存储介质，所述检测方法应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测方法包括：获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；依据所述变化的像素值确定鬼影；依据所述鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。本发明技术方案能够效检测得出光学模组中存在的鬼影数值，便于针对鬼影现象进行改进优化处理。

Description

鬼影检测方法、鬼影检测装置和可读存储介质

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种鬼影检测方法、鬼影检测装置和可读存储介质。

背景技术

光学模组为使用者提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境一般。在医学、娱乐、军事航天、室内设计、房产开发、康复训练等领域有广泛应用，其成像质量的好坏是影响产品质量的一个重要因素，如在使用光学模组时，有较严重的鬼影现象，将会严重影响使用者的沉浸感。

然而，目前，缺乏较为完善的光学模组鬼影定量检测方案，因此难以针对鬼影现象进行改进优化处理。

发明内容

基于此，针对目前缺乏较为完善的光学模组鬼影定量检测方案，难以针对鬼影现象进行改进优化处理的问题，有必要提供一种鬼影检测方法、鬼影检测装置和可读存储介质，旨在能够有效检测得出光学模组中存在的鬼影数值，便于针对鬼影现象进行改进优化处理。

为实现上述目的，本发明提出的一种鬼影检测方法，所述检测方法应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测方法包括：

获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；

将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；

依据所述变化的像素值确定鬼影；

依据所述鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。

可选地，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤，还包括：

获取所述光学模组成像的第一图像，去除所述第一图像的背景获得所述第一图像的第一前景图；

获取所述光学模组成像的第二图像，去除所述第二图像的背景获得所述第二图像的第二前景图。

可选地，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤，包括：

获取光学模组成像显示的第一前景图；

逆时针或者顺时针转动所述镜头；

基于转动的镜头获取所述光学模组成像显示的第二前景图，其中，所述镜头的转动角度小于或等于5°。

可选地，所述将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值的步骤，包括：

获得所述第一前景图的像素值之和、以及所述第二前景图的像素值之和；

将所述第一前景图的像素值之和与所述第二前景图的像素值之和差值处理，获得变化的像素值。

可选地，所述依据所述鬼影计算鬼影值的步骤，包括：

设定鬼影的像素值之和为F0(j)，所述鬼影对应的像素个数为K0，则所述鬼影值为F0(j)与K0的比值。

可选地，所述依据所述变化的像素值确定鬼影的步骤，包括：

选定对应所述第一前景图和所述第二前景图的前景目标；

判断所述前景目标是否为鬼影；

若所述前景目标变化的像素值大于或等于预设阈值，则所述前景目标为鬼影；

若所述前景目标变化的像素值小于预设阈值，则所述前景目标为实物。

可选地，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤之前，包括：

控制所述光学模组调取预存的显示图像，并将所述显示图像通过所述镜头显示。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种鬼影检测装置，所述检测装置应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测装置包括：

拍摄模块，用于获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；

对比模块，用于将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；

确定模块，用于依据所述变化的像素值确定鬼影；

计算模块，用于依据所述鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。

可选地，所述镜头包括若干光学元件，所述光学模组的光线在所述若干光学元件之间折反射；

或者，所述镜头包括单一光学元件，所述光学模组的光线在经过所述单一光学元件后，光线会聚或者发散。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有组装程序，所述组装程序被处理器执行时实现如上文所述鬼影检测方法的步骤。

本发明提出的技术方案中，获得不同镜头转动角度下的第一前景图和第二前景图，将第一前景图和第二前景图的像素值进行对比，获得第一前景图和第二前景图之间的像素变化情况。依据变化的像素值确定出鬼影，依据鬼影计算获得相应的鬼影值。本发明的技术方案中，通过转动镜头确定出鬼影，通过鬼影有效的检测得到鬼影值，依据鬼影值完成对光学模组成像显示进行优化处理。

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为本发明鬼影检测方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明鬼影检测方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明鬼影检测方法第三实施例的流程示意图；

图4为本发明鬼影检测方法第四实施例的流程示意图；

图5为本发明鬼影检测方法第五实施例的流程示意图；

图6为本发明鬼影检测方法第六实施例的流程示意图；

图7为本发明鬼影检测方法第七实施例的流程示意图；

图8为本发明鬼影检测装置的结构示意图；

图9为本发明中形成鬼影的显示画面示意图。

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。

在相关技术中，头戴显示设备是一种近眼显示系统，佩戴在用户的头部位置，在用户的眼前呈现显示画面，头戴显示设备的显示原理有多种，具体的可以包括AR(AugmentedReality，增强现实)显示，也可以包括VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示，或者是MR(Mixed Reality，混合现实)显示。头戴显示设备的鬼影现象，会严重影响使用者的沉浸感。目前，缺乏较为完善的头戴显示设备鬼影定量检测方案，难以针对鬼影现象进行改进优化处理。其中，鬼影现象是光线经过透镜的折反射后，镜头的焦平面附近形成的虚像，该虚像有可能叠加在原本的实物上，或者在原本的实物附近成像，如此这样会引起实物边缘模糊，或者重影等，这些都导致使用者无法看清实物。头戴显示设备中设有光学模组，光学模组用来显示成像。

为了解决上述问题，参阅图1所示，提出本发明的第一实施例，本发明提供一种鬼影检测方法，检测方法应用于光学模组，光学模组中设有镜头。鬼影检测方法包括：

步骤S10，获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，第一前景图和第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；使用相机对准光学模组的镜头，相机连接有控制终端，通过控制终端控制相机拍摄光学模组的显示画面，并对显示画面进行处理得到第一前景图和第二前景图。拍摄分为两次，在光学模组上设置360°的刻度盘，获得第一前景图时，记录下此时镜头在刻度盘上的位置。在获取第二前景图时，转动镜头，并记录下镜头在刻度盘上的转动角度。其中，前景图是指去除了背景图像的图像，在控制终端内存储有背景图像，通过对显示画面去除背景图像来获得前景图，前景图中包括有鬼影和实物。

步骤S20，将第一前景图和第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；镜头中设置有镜片，光线在穿过镜头的镜片，发生光的折反射现象，此时易产生鬼影。鬼影产生时，显示画面会出现变化，这种变化会通过像素值的变化体现出来。其中的像素值包括像素点的灰度值，灰度值的数值在0～255之间，每个数字代表黑色到白色之间的颜色深的，0代表黑色，255代表白色。例如，第二前景图中出现鬼影后，可以理解为在第二前景图中多出来一个图像，则由于多出来一个图像，第二前景图的像素值比第一前景图的像素值大。或者是，在转动镜头后，第二前景图中少了一个图像，则说明第一前景图中存在鬼影，则由于少了一个图像，第二前景图的像素值比第一前景图的像素值小。

步骤S30，依据变化的像素值确定鬼影；在出现鬼影后，第一前景图和第二前景图之间的像素值必然产生变化，则可以依据像素值变化的大小来确定是否存在鬼影。

步骤S40，依据鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。在确定存在鬼影后，可以依据鬼影获得鬼影所在位置，根据鬼影所在位置确定鬼影占据的像素点，并获得相应的像素点数量，依据获得的每个像素点的像素值，依据像素点数量和每个像素点的像素值，可以计算得出鬼影值。

本实施例提出的技术方案中，获得不同镜头转动角度下的第一前景图和第二前景图，将第一前景图和第二前景图的像素值进行对比，获得第一前景图和第二前景图之间的像素变化情况。依据变化的像素值确定出鬼影，依据鬼影计算获得相应的鬼影值。本发明的技术方案中，通过转动镜头确定出鬼影，通过鬼影有效的检测得到鬼影值，依据鬼影值完成对光学模组成像显示进行优化处理。优化处理的方式包括对镜头中镜片的更换，或者添加其它镜片，也包括对成像软件的优化，从而减少鬼影的出现。

参阅图2所示，在本发明的第一实施例的基础上，提出本发明的第二实施例。为了能够获得更加准确的鬼影，获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤，还包括：

步骤S110，获取光学模组成像的第一图像，去除第一图像的背景获得第一图像的第一前景图；光学模组连接有控制设备，控制设备中存储有背景图像。在获取第一前景图时，首先光学模组调用预存的显示图像，控制相机对光学模组的显示屏幕进行拍摄，从而获得显示屏幕经过镜头成像的第一图像。再将第一图像的背景去除掉。通过第一图像中的像素去除掉背景图像中的像素，可以获得第一前景图。

步骤S120，获取光学模组成像的第二图像，去除第二图像的背景获得第二图像的第二前景图。在获取第二前景图时，首先控制相机对光学模组进行拍摄，从而获得显示屏幕经过镜头成像的第二图像。第一图像和第二图像的背景图像相同，再将第二图像的背景去除掉。通过第二图像中的像素去除掉背景图像中的像素，可以获得第二前景图。通过本实施例，去除掉背景图像，从而减少背景图像的像素干扰，从而便于准确的获取到鬼影。

参阅图3所示，在本发明的第二实施例的基础上，提出本发明的第三实施例。获取所述光学模组成像的第二图像的步骤，包括：

步骤S111，获取光学模组成像显示的第一前景图；

步骤S112，逆时针或者顺时针转动镜头；

步骤S113，基于转动的镜头获取光学模组成像显示的第二前景图，其中，镜头的转动角度小于或等于5°。在获得了第一前景图后，转动镜头时，选择逆时针旋转也可以选择顺时针旋转，转动的镜头的方式可以选择手动旋转，也可以选择自动旋转。转动镜头后，在通过相机去拍摄显示屏幕的成像。需要说明的是，为了能够获取到鬼影，镜头的转动角度控制在小范围内，具体的转动角度小于或等于5°。避免转动的角度过大，鬼影可能出现后，又再次消失。单独拍摄一张图像难以确定出鬼影。为此，保证光学模组的显示屏幕和相机的位置不动，转动镜头，光线经过转动的镜头后，光线的折反射路径可能产生变化。而这种变化反应在第二前景图上就是鬼影将变得明显。此外，需要指出的是，获取第二前景图还可以采用转动显示屏幕的方式，即固定住镜头，转动显示屏幕。如此，镜头和显示屏幕的相对位置发生变动，同样也可以使成像光线的传播路径发生变化。

参阅图4所示，在本发明的上述实施例的基础上，提出本发明的第四实施例。第一前景图中包括有鬼影和实物，第二前景图中也包括有鬼影和实物，实物在镜头转动后，像素值之和不会发生改变，或者发生变化的量很小。而鬼影，在镜头转动后，像素值之和会发生较大改变。在确定是否需要计算鬼影值之前，需要判断是否存在鬼影，因此需要对比第一前景图和第二前景图之间的像素和之差。将第一前景图和第二前景图进行像素对比获得变化的像素值的步骤，包括：

步骤S210，获得第一前景图的像素值之和、以及第二前景图的像素值之和；

步骤S220，将第一前景图的像素值之和与第二前景图的像素值之和差值处理，获得变化的像素值。

获取到第一前景图的每个像素点，将第一前景图的每个像素点累加求和。获取第二前景图的每个像素点，将第二前景图的每个像素点累就求和，获得第一前景图的像素值之和、以及第二前景图的像素值之和。再将两者进行差值处理，即用第一前景图的像素值之和减去第二前景图的像素值之和，获得产生变化的像素值，这个变化的像素值可以理解为是鬼影导致的。因此可知，在第一前景图的像素值之和减去第二前景图的像素值之和不为零的情况下，就说明存在鬼影。

参阅图5所示，在本发明的第四实施例的基础上，提出本发明的第五实施例。依据鬼影计算鬼影值的步骤，包括：

步骤S410，设定鬼影的像素值之和为F0(j)，鬼影对应的像素个数为K0，则鬼影值为F0(j)与K0的比值。计算得出鬼影值，便于根据鬼影值的大小进行优化处理。在得出的鬼影值较小的情况下，可以认定鬼影不会影响正常的显示成像，此时不需要对图像进行优化处理。在得出的鬼影值较大的情况下，可以认定鬼影会影响正常的显示成像，此时需要对图像进行优化处理。还可以设定一个标准数值，如果大于或等于该标准数值，则需要对鬼影进行优化处理，如果小于该标准数值，则不需要对鬼影进行优化处理。

参阅图6所示，在本发明的上述实施例的基础上，提出本发明的第六实施例。鬼影和实物是同时存的，因此在计算鬼影的鬼影值之前，需要判断选定的目标是否是鬼影。依据变化的像素值确定鬼影的步骤，包括：

步骤S310，选定对应第一前景图和第二前景图的前景目标；第一前景图中可以包括鬼影和实物，第二前景图中也包括鬼影和实物，鬼影和实物都是前景目标。在第一前景图中或者第二前景图中包括多个前景目标，对于同样的图像，实物为一个，而鬼影可以为多个。例如，实物为字母A，则在实物的四周分布有多个清晰度较低A，则多个清晰度较低A就是鬼影。

步骤S320，判断前景目标是否为鬼影；

步骤S321，若前景目标变化的像素值大于或等于预设阈值，则前景目标为鬼影；

步骤S322，若前景目标变化的像素值小于预设阈值，则前景目标为实物。由于转动镜头后，实物的像素值变化不大，而鬼影的像素值变化较大。因此，为了便于对鬼影进行处理，判断多个前景目标中哪些是鬼影。将第一前景图的像素值之和与第二前景图的像素值之和做差值处理，通过预设阈值来判断选定的前景目标是否为鬼影。前景目标变化的像素值大于或等于预设阈值，则前景目标为鬼影；如此记录下该鬼影，便于后续对该鬼影进行处理。前景目标变化的像素值小于预设阈值，则前景目标为实物。则不需要对实物进行处理。

参阅图7所示，在本发明的上述实施例的基础上，提出本发明的第七实施例。获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤之前，包括：

步骤S50，控制光学模组调取预存的显示图像，并将显示图像通过镜头显示。光学模组连接有控制端，预存的显示图像可以存储在控制端，也可以存储在光学模组中。镜头是产生鬼影的重要因素，也可以说鬼影检测方法检测的主要就是针对镜头的检测。

参阅图8和图9所示，本发明还提供一种鬼影检测装置10，所述检测装置10应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测装置10包括：拍摄模块110、对比模块120、确定模块130和计算模块140。光学模组是头戴显示设备中的光学器件。

拍摄模块110，用于获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取得到；使用相机对准光学模组的镜头，相机连接有控制终端，通过控制终端控制相机拍摄光学模组的显示画面20，并对显示画面20进行处理得到第一前景图和第二前景图。拍摄分为两次，在光学模组上设置360°的刻度盘，获得第一前景图时，记录下此时镜头在刻度盘上的位置。在获取第二前景图时，转动镜头，并记录下镜头在刻度盘上的转动角度。其中，前景图是指去除了背景图像的图像，在控制终端内存储有背景图像，通过对显示画面去除背景图像来获得前景图，前景图中包括有鬼影220和实物210。

对比模块120，用于将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；镜头中设置有镜片，光线在穿过镜头的镜片，发生光的折反射现象，此时易产生鬼影220。鬼影220产生时，显示画面20会出现变化，这种变化会通过像素值的变化体现出来。其中的像素值包括像素点的灰度值，灰度值的数值在0～255之间，每个数字代表黑色到白色之间的颜色深的，0代表黑色，255代表白色。例如，第二前景图中出现鬼影220后，可以理解为在第二前景图中多出来一个图像，则由于多出来一个图像，第二前景图的像素值比第一前景图的像素值大。或者是，在转动镜头后，第二前景图中少了一个图像，则说明第一前景图中存在鬼影，则由于少了一个图像，第二前景图的像素值比第一前景图的像素值小。

确定模块130，用于依据所述变化的像素值确定鬼影；在出现鬼影220后，第一前景图和第二前景图之间的像素值必然产生变化，则可以依据像素值变化的大小来确定是否存在鬼影220。

计算模块140，用于依据所述鬼影计算鬼影值。在确定存在鬼影220后，可以依据鬼影220获得鬼影220的像素点数量，还能够获得每个像素点的像素值，依据像素点数量和每个像素点的像素值，可以计算得出鬼影值。

进一步地，镜头包括若干光学元件，光学模组的光线在若干光学元件之间折反射；例如，Pancake(薄饼)透镜，Pancake透镜包括四分之一波片，半反半透膜，偏振反射膜等多个光学元件，光线在Pancake透镜中反射折反射，从而可以是头戴显示设备的体积变小，利于安装。

另一种选择方式是，镜头包括单一光学元件，光学模组的光线在经过单一光学元件后，光线会聚或者发散。例如，镜头只包括凸透镜或者凹透镜，通过凸透镜来会聚光线，通过凹透镜来发散光线。

本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有组装程序，所述组装程序被处理器执行时实现如上文所述鬼影检测方法的步骤。

本发明可读存储介质具体实施方式可以参照上述鬼影检测方法各实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上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)

1.一种鬼影检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测方法包括：

获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；

将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；

依据所述变化的像素值确定鬼影；

依据所述鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。

2.如权利要求1所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤，还包括：

获取所述光学模组成像的第一图像，去除所述第一图像的背景获得所述第一图像的第一前景图；

获取所述光学模组成像的第二图像，去除所述第二图像的背景获得所述第二图像的第二前景图。

3.如权利要求1所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤，包括：

获取光学模组成像显示的第一前景图；

逆时针或者顺时针转动所述镜头；

基于转动的镜头获取所述光学模组成像显示的第二前景图，其中，所述镜头的转动角度小于或等于5°。

4.如权利要求1至3中任一项所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值的步骤，包括：

获得所述第一前景图的像素值之和、以及所述第二前景图的像素值之和；

将所述第一前景图的像素值之和与所述第二前景图的像素值之和差值处理，获得变化的像素值。

5.如权利要求4所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述依据所述鬼影计算鬼影值的步骤，包括：

设定鬼影的像素值之和为F0(j)，所述鬼影对应的像素个数为K0，则所述鬼影值为F0(j)与K0的比值。

6.如权利要求1至3中任一项所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述依据所述变化的像素值确定鬼影的步骤，包括：

选定对应所述第一前景图和所述第二前景图的前景目标；

判断所述前景目标是否为鬼影；

若所述前景目标变化的像素值大于或等于预设阈值，则所述前景目标为鬼影；

若所述前景目标变化的像素值小于预设阈值，则所述前景目标为实物。

7.如权利要求1至3中任一项所述的鬼影检测方法，其特征在于，所述获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图的步骤之前，包括：

控制所述光学模组调取预存的显示图像，并将所述显示图像通过所述镜头显示。

8.一种鬼影检测装置，所述检测装置应用于光学模组，所述光学模组中设有镜头，所述检测装置包括：

拍摄模块，用于获取光学模组成像显示的第一前景图和第二前景图，其中，所述第一前景图和所述第二前景图在镜头不同的转动角度下获取并处理得到；

对比模块，用于将所述第一前景图和所述第二前景图进行像素对比获得变化的像素值；

确定模块，用于依据所述变化的像素值确定鬼影；

计算模块，用于依据所述鬼影所在位置的像素点计算鬼影值。

9.如权利要求8所述的鬼影检测装置，其特征在于，所述镜头包括若干光学元件，所述光学模组的光线在所述若干光学元件之间折反射；

或者，所述镜头包括单一光学元件，所述光学模组的光线在经过所述单一光学元件后，光线会聚或者发散。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有组装程序，所述组装程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述鬼影检测方法的步骤。

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