CN114727088B - 一种虚像距确定系统及方法 - Google Patents
一种虚像距确定系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114727088B CN114727088B CN202210372370.2A CN202210372370A CN114727088B CN 114727088 B CN114727088 B CN 114727088B CN 202210372370 A CN202210372370 A CN 202210372370A CN 114727088 B CN114727088 B CN 114727088B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- camera
- display image
- image
- subunit
- parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 116
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 30
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two 2D image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/246—Calibration of cameras
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/327—Calibration thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种虚像距确定系统及方法,虚像距确定系统包括双目相机、光学元件、近眼显示单元、成像单元和处理单元,双目相机、光学元件、近眼显示单元和成像单元依次设置于光学元件的光轴方向上;近眼显示单元用于形成位于近眼显示单元内的第一显示图像,并基于第一显示图像形成位于成像单元的第二显示图像;近眼显示单元基于光学元件和第二显示图像形成第三显示图像,沿光学元件的光轴方向,第三显示图像位于第一显示图像和第二显示图像之间;双目相机用于基于光学元件对第三显示图像成像;处理单元与双目相机电连接,用于根据双目相机的相机参数、光学元件的光学参数以及第三显示图像的图像参数确定第二显示图像的虚像距。
Description
技术领域
本发明实施例涉及近眼显示技术领域,尤其涉及一种虚像距确定系统及方法。
背景技术
目前,近眼显示单元是现代显示技术中的一种全新设备,例如增强显示(AR)眼镜、虚拟显示(VR)眼镜等近眼显示设备,在增强显示、虚拟显示以及立体显示等方面存在非常重要的应用。测量近眼显示单元的虚像距时,一种方式是通常采用测量物距,进而间接获取虚像距,但需要匹配高精度测量物距的相机,市面上很难找到,大多需要定制,造成测试成本较高。另一种方式是利用激光对点的方式进行虚像距的测量,但是由于近眼显示单元的密闭性或偏振反射等问题,很难观察激光在待测虚像处的对焦点,造成测量精度较低。因此,现有技术中存在的缺陷,需要改进。
发明内容
本发明实施例提供一种虚像距确定系统及方法,提高对近眼显示单元的虚像距的测量精度,同时降低测量成本。
第一方面,本发明实施例提供了一种虚像距确定系统,包括双目相机、光学元件、近眼显示单元、成像单元和处理单元,所述双目相机、所述光学元件、所述近眼显示单元和所述成像单元依次设置于所述光学元件的光轴方向上;
所述近眼显示单元用于形成位于所述近眼显示单元内的第一显示图像,并基于所述第一显示图像形成位于所述成像单元的待测目标第二显示图像;
所述近眼显示单元还用于基于所述光学元件和所述第二显示图像形成第三显示图像,沿所述光学元件的光轴方向,所述第三显示图像位于所述第一显示图像和所述第二显示图像之间;
所述双目相机用于对所述第三显示图像成像;
所述处理单元与所述双目相机电连接,用于根据所述双目相机的相机参数、所述光学元件的光学参数以及所述第三显示图像的图像参数确定所述第二显示图像的虚像距。
可选的,所述光学元件为凹透镜。
可选的,所述双目相机包括第一相机子单元和第二相机子单元;
所述第一相机子单元与所述第二相机子单元位于同一水平高度,所述第一相机子单元与所述第二相机子单元之间连线的中点位于所述光学元件的光轴的延长线上。
可选的,所述第二显示图像与所述双目相机的光心之间的虚像距L’满足,
其中,f为所述双目相机的焦距,f1为所述光学元件的焦距,D为所述第一相机子单元与所述第二相机子单元光轴之间的水平距离,x1为所述第三显示图像在第一相机子单元拍摄的图像中的横坐标,x2为所述第三显示图像在第二相机子单元拍摄的图像中的横坐标。
可选的,所述虚像距确定系统包括遮光单元,所述遮光单元至少覆盖所述近眼显示单元。
可选的,所述第三显示图像的形状包括圆形点状、棋盘格中的至少一种。
第二方面,本发明实施例还提供了一种虚像距确定方法,采用第一方面中任意一项所述的虚像距确定系统,包括:
确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数;
利用所述双目相机对第三显示图像进行拍摄;
获取所述第三显示图像的图像参数;
根据所述相机参数、所述光学参数和所述图像参数确定第二显示图像的虚像距。
可选的,所述双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元;
确定双目的相机参数之前,还包括:
对所述第一相机子单元和所述第二相机子单元进行双目标定。
可选的,利用所述双目相机对所述第三显示图像进行拍摄,获取所述第三显示图像的图像,还包括:
利用所述双目相机对所述第三显示图像进行成像预览;
判断所述双目相机是否对焦;
若是,则继续工作;
若否,则对所述双目相机进行调焦操作,并再次确认所述双目相机的相机参数信息。
可选的,所述双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元;利用所述双目相机对所述第三显示图像进行拍摄,获取所述第三显示图像的图像参数之后,还包括:
根据所述图像参数,校正所述第一相机子单元和所述第二相机子单元之间的相机参数偏差。
本发明提供一种虚像距确定系统及方法,虚像距确定系统包括双目相机、光学元件、近眼显示单元和处理单元,双目相机、光学元件、近眼显示单元和成像单元依次设置于光学元件的光轴方向上;近眼显示单元用于位于近眼显示单元内的第一显示图像,并基于第一显示图像形成位于成像单元的第二显示图像;近眼显示单元还用于基于光学元件和第二显示图像形成第三显示图像,沿光学元件的光轴方向,第三显示图像位于第一显示图像和第二显示图像之间;双目相机用于对第三显示图像成像;处理单元与双目相机电连接,用于根据双目相机的相机参数、光学元件的光学参数以及第三显示图像的图像参数确定第二显示图像的虚像距。
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做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例,对于本领域的技术人员来说,可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构,驱动方法和制造方法的基本概念,拓展和延伸到其它的结构和附图,毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
图1为本发明实施例提供的一种虚像距确定系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种虚像距确定系统的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种虚像距确定系统的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种虚像距的计算原理图;
图5为本发明实施例提供的一种虚像距确定方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图。
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,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念,本领域的技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种虚像距确定系统的结构示意图,图2为本发明实施例提供的另一种虚像距确定系统的结构示意图,图3为本发明实施例提供的另一种虚像距确定系统的结构示意图,如图1、图2和图3所示,虚像距确定系统100包括双目相机101、光学元件102、近眼显示单元103、成像单元105和处理单元104,双目相机101、光学元件102、近眼显示单元103和成像单元105依次设置于光学元件102的光轴方向上;近眼显示单元103用于形成位于近眼显示单元103内的第一显示图像A,并基于第一显示图像A形成位于成像单元105的第二显示图像B;近眼显示单元103还用于基于光学元件102和第二显示图像B形成第三显示图像C,沿光学元件102的光轴方向,第三显示图像C位于第一显示图像A和第二显示图像B之间;双目相机101用于对第三显示图像C成像;处理单元104与双目相机101电连接,用于根据双目相机101的相机参数、光学元件102的光学参数以及第三显示图像C的图像参数确定第二显示图像B的虚像距。
其中,虚像距确定系统100包括双目相机101、光学元件102、近眼显示单元103、处理单元104和成像单元105,双目相机101可以由两个具备相同焦距的相机组成,或是双目相机101可以由具备不同焦距的相机组成,以使得经双目相机101能对第三显示图像A进行拍摄,双目相机101的具体类型选择,可以根据设计的设计需求进行选择,本发明实施例不做具体限定。光学元件102位于双目相机101与近眼显示单元103之间,合理设置光学元件102的类型和焦距,光学元件102可以将近眼显示单元103形成的位于成像单元105处的第二显示图像B拉近形成第三显示图像C,以使得在双目相机101对第三显示图像C进行成像时,拍摄效果更清晰,并进一步确保第二显示图像B的虚像距的精准确定。成像单元105可以为显示幕布等用于接收并显示虚像的设备,保证对近眼显示单元103基于第一显示图像A形成的第二显示图像B进行显示。近眼显示单元103可以为虚拟现实设备(VR)、增强现实设备(AR)或者混合现实相结合(MR)设备等智能穿戴设备,如图1和2所示,近眼显示单元103为虚拟现实设备。如图3所示,近眼显示单元103为增强现实设备,近眼显示单元103先形成第一显示图像A,第一显示图像A形成于近眼显示单元103内部的显示屏幕上,进而近眼显示单元103根据第一显示图像A在成像单元105出形成第一显示图像A的虚像,虚像即为第二显示图像B。第一显示图像A的形状可以借助近眼显示单元103形成,第一显示图像A的形状可以根据实际设计需求进行选择,本发明实施例不做具体限定。为保证对第二显示图像B的虚像距的测量精准度,利用光学元件102适应性的将位于成像单元105处的第二显示图像B拉近,形成第三显示图像C,第三显示图像C位于第一显示图像A和第二显示图像B之间,便于后续双目相机101进行拍摄成像,进而针对第二显示图像B和第三显示图像C,搭配双目相机101、光学元件102和处理单元104,对第三显示图像C进行的虚像距进行确定。处理单元104可以为中央处理器、电脑等具备信息接收、处理和控制功能的设备。处理单元104与双目相机101电连接,处理单元104可以通过对双目相机101的双目标定,获取双目相机101的相机参数,相机参数可以包括焦距、像素坐标、畸变参数、旋转矩阵和平移向量等参数,同时双目相机101对第三显示图像C的成像能够被处理单元104接收,并基于第三显示图像C的成像获取第三显示图像C的图像参数,进而处理单元104可以根据双目相机101的相机参数、光学元件102的光学参数以及第三显示图像A的图像参数准确的确定第二显示图像B的虚像距。
本发明实施例在沿光学元件的光轴方向上,虚像距确定系统中依次设置有双目相机、光学元件\近眼显示单元和成像单元,近眼显示单元用于形成为实像的第一显示图像和为虚像的第二显示图像;近眼显示单元基于光学元件和第二显示图像对第三显示图像成像;处理单元与双目相机电连接,用于根据双目相机的相机参数、光学元件的光学参数以及第三显示图像的图像参数确定第二显示图像的虚像距,通过双目相机和光学元件对近眼显示单元的虚像距进行确定,提高虚像距的测量精度,同时降低虚像距确定系统的成本。
可选的,继续参考图1、图2和图3,光学元件102为凹透镜。
其中,光学元件102用于将远距离的第二显示图像B拉近,距离越近,测量结果越准确。光学元件102在虚像距确定系统100的作用与近视眼佩戴近视镜的效果类似,有效提高虚像距确定系统100的虚像距的精度测量。光学元件102可以为将远距离的第二显示图像B在空间上形成拉近效果的透镜单元,为进一步降低虚像距确定系统100的计算难度和制作成本,光学元件102可以为已知焦距的凹透镜,示例性的如图1、图2和图3所示的,光学元件102为双凹透镜。
可选的,继续参考图1,双目相机101包括第一相机子单元1011和第二相机子单元1012;第一相机子单元1011与第二相机子单元1012位于同一水平高度,第一相机子单元1011与第二相机子单元1012之间连线的中点位于光学元件102的光轴的延长线上。
其中,双目相机101包括第一相机子单元1011和第二相机子单元1012,第一相机子单元1011和第二相机子单元1012均与处理单元104电连接,将第一相机子单元1011与第二相机子单元1012位于同一水平高度,第一相机子单元1011与第二相机子单元1012之间连线的中点位于光学元件102的光轴的延长线上,避免由于光轴偏移或是倾斜角度较大,使得经第一相机子单元1011和第二相机子单元1012拍摄到的第三显示图像C的图像发生偏移或是倾斜,造成虚像距的测量值与实际值存在偏差,降低测量的精准度。同时将第一相机子单元1011与第二相机子单元1012进行对称设计,可以进而增加测量范围,进而保证虚像距确定系统100的测量效果,提高用户的使用体验。
可选的,图4为本发明实施例提供的一种虚像距的计算原理图,如图4所示,第二显示图像B的虚像与双目相机101的光心之间的虚像距L’满足,
其中,f为双目相机101的焦距,f1为光学元件102的焦距,D为第一相机子单元1011与第二相机子单元1012光轴之间的水平距离,x1为第三显示图像A在第一相机子单元1011拍摄的图像中的横坐标,x2为第三显示图像A在第二相机子单元1012拍摄的图像中的横坐标。
其中,通过第一相机子单元1011和第二相机子单元1012对第三显示图像C进行拍摄,获取第三显示图像C的像素坐标,确定第三显示图像C在第一相机子单元1011拍摄的图像中的横坐标x1和第三显示图像C在第二相机子单元1012拍摄的图像中的横坐标x2,将第一相机子单元1011和第二相机子单元1012简化为小孔相机,相机中的主点是相机透镜组的光心,光心就是小孔,利用小孔成像原理,x1、x2所在的位置是相机传感器所在平面。示例性的双目相机101中的第一相机子单元1011和第二相机子单元1012为相同焦距的相机,且第一相机子单元1011和第二相机子单元1012为同一水平高度,以确定第一相机子单元1011和第二相机子单元1012的焦距均为f,此时的焦距f为双目相机101的内参焦距,同时由于第一相机子单元1011和第二相机子单元1012的放置位置已在计算虚像距之间确定,即可以获得第一相机子单元1011与第二相机子单元1012光轴之间的水平距离D,如图4所示,此时根据双目测距原理和相似三角形原理,可以计算得到第三显示图像C与双目相机101之间的距离结合距离Z、光学元件102的焦距f1和高斯公式/>即可得到第二显示图像B与双目相机101的光心之间的虚像距L’,使得虚像距确定系统100测量过程操作简单,测量结果精准。
可选的,虚像距确定系统100包括遮光单元(图中并未示出),遮光单元至少覆盖近眼显示单元103。
其中,虚像距确定系统100包括遮光单元,遮光单元用于将近眼显示单元103四周覆盖,以使得近眼显示单元103结合光学元件形成的第三显示图像C可以为双目相机101拍摄到,进而保证测量的精准度。遮光单元可以为黑色遮光结构仅遮盖近眼显示单元103的四周或是遮光单元可以为暗室,可以将虚像距确定系统100置于暗室中进行测量工作,以保证测量效果。
可选的,第一显示图像A的形状包括圆形点状、棋盘格中的至少一种。
其中,由近眼显示单元103在近眼显示单元103内部的显示屏幕的画面中心显示形成的第一显示图像A,第一显示图像A可以为圆形点状或棋盘格,对应的第二显示图像B和第三显示图像的形状与第一显示图像A的形状相近,方便确定第三显示图像C在第一相机子单元1011拍摄的图像中的横坐标x1和第三显示图像C在第二相机子单元1012拍摄的图像中的横坐标x2,同时便于后续的虚线距计算和有效降低操作难度,示例性的如图1所示,第一显示图像A、第二显示图像B和第三显示图像C为圆形点状的显示白点。
图5为本发明实施例提供的一种虚像距确定方法的流程示意图,如图5所示,虚像距确定方法采用上述实施例中任意一项所述的虚像距确定系统,该方法包括:
S101,确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数。
其中,相机参数由处理单元中的matlab或者OpenCV等软件获取确定,双目相机的相机参数包括内参数据和外参数据,内参数据包括焦距、成像原点和畸变系数,外参数据包括旋转矩阵和平移向量。内参数据和外参数据可以对后续双目相机拍摄的第三显示图像的图像进行矫正,得到畸变相对很小的图像。以光学元件为凹透镜为例,光学参数即为凹透镜的焦距,便于后续对近眼显示单元的虚像距确定。
S102,利用双目相机对第三显示图像进行拍摄。
其中,将双目相机固定在人眼观察位置附近,并将光学元件放置在近眼显示单元和双目相机之间,虚像距确定系统安装完成,利用近眼显示单元形成第一显示图像、第二显示图像和第三显示图像,使双目相机对第三显示图像拍摄,得到第三显示图像的成像,借助双目相机的成像原理进行虚像距的确定。
S103,获取第三显示图像的图像参数。
其中,双目相机拍摄得到的第三显示图像的成像由处理单元接收,处理单元根据成像确定第三显示图像的图像参数,由于双目相机包括第一相机子单元和第二相机子单元,图像参数包括第三显示图像在第一相机子单元拍摄的图像中的横坐标和第三显示图像在第二相机子单元拍摄的图像中的横坐标。
S104,根据相机参数、光学参数和图像参数确定第二显示图像的虚像距。
其中,根据双目相机的内外参数、光学元件的光学参数、以及第三显示图像在第一相机子单元拍摄的图像中的横坐标和第三显示图像在第二相机子单元拍摄的图像中的横坐标结合双目相机的测距原理和高斯公式确定第二显示图像的虚像距。
本发明实施例通过在虚像距确定系统中合理设置双目相机和凹透镜的放置位置,搭配近眼显示单元,提高对近眼显示单元的虚像距的测量精准度,降低虚像距确定系统的制作成本。
可选的,图6为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图,如图6所示,双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元,该方法包括:
S201,对第一相机子单元和第二相机子单元进行双目标定。
其中,由于受双目相机的相机特性和装配方面的影响,会造成双目相机成像过程中存在一定的畸变,因此,在双目相机进行相机参数确定之前,需要利用处理单元中的matlab或者OpenCV等软件对双目相机中的第一相机子单元和第二相机子单元进行内外参数进行计算,保证后续操作的精准度。
S202,确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数。
S203,利用双目相机对第三显示图像进行拍摄。
S204,获取第三显示图像的图像参数。
S205,根据相机参数、光学参数和图像参数确定第二显示图像的虚像距。
本发明实施例通过在双目相机进行相机参数确定之前利用处理单元对双目相机进行双目标定,保证后续虚像距的确定过程的操作准确,进而保证对近眼显示单元的虚像距确定结果的精准度。
可选的,图7为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图,如图7所示,该方法包括:
S301,确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数。
S302,利用双目相机对第三显示图像进行成像预览。
S303,判断双目相机是否对焦。
S305,若否,则对双目相机进行调焦操作,并再次确认双目相机的相机参数信息。
S304,若是,利用双目相机对第三显示图像进行拍摄。
其中,在确定第三显示图像的图像参数前,需要对双目相机是否能够清晰拍摄到待侧目标的成像进行预览,查看双目相机是否对焦,若是不对焦可以进行调焦操作,保证双目相机可以清晰拍摄到第三显示图像,对调焦后的双目相机需要再次进行双目标定,以保证处理单元记录到的此时双目相机的相机参数准确,进而保证后续操作步骤的精准。
S306,获取第三显示图像的图像参数。
S307,根据相机参数、光学参数和图像参数确定第二显示图像的虚像距。
本发明实施例通过在双目相机对第三显示图像拍摄前进行第三显示图像的成像预览,保证双目相机的拍摄效果,进而保证处理单元采集到的第三显示图像的图像参数的准确度,提高对近眼显示单元的虚像距的确定的精准度。
可选的,图8为本发明实施例提供的另一种虚像距确定方法的流程示意图,如图8所示,双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元,该方法包括:
S401,对第一相机子单元和第二相机子单元进行双目标定。
S402,确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数。
S403,利用所述双目相机对第三显示图像进行成像预览。
S404,判断双目相机是否对焦。
S405,若否,则对双目相机进行调焦操作,重复步骤S402-S404。
S406,若是,利用双目相机对第三显示图像进行拍摄。
S407,校正第一相机子单元和第二相机子单元之间的相机参数偏差。
其中,对双目相机拍摄得到的第三显示图像的成像后,由拍摄得到的第三显示图像得成像存在一定的畸变,需要再次利用处理单元对双目相机中第一相机子单元和第二相机子单元之间的相机参数偏差,此时调整的相机参数偏差为外参参数之间偏差,便于后续第三显示图像的图像参数的准确获取。
S408,获取第三显示图像的图像参数。
S409,根据相机参数、光学参数和图像参数确定第二显示图像的虚像距。
本发明实施例通过在处理单元接收到经双目相机拍摄得到的第三显示图像的成像后,再次对双目相机中校正第一相机子单元和第二相机子单元之间的相机参数偏差进行校正,以保证后续对近眼显示单元的虚像距的精准获取。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种虚像距确定系统,其特征在于,包括双目相机、光学元件、近眼显示单元、成像单元和处理单元,所述双目相机、所述光学元件、所述近眼显示单元和所述成像单元依次设置于所述光学元件的光轴方向上;
所述近眼显示单元用于形成位于所述近眼显示单元内的第一显示图像,并基于所述第一显示图像形成位于所述成像单元的第二显示图像;
所述近眼显示单元还用于基于所述光学元件和所述第二显示图像形成第三显示图像,沿所述光学元件的光轴方向,所述第三显示图像位于所述第一显示图像和所述第二显示图像之间;
所述双目相机用于对所述第三显示图像成像;
所述处理单元与所述双目相机电连接,用于根据所述双目相机的相机参数、所述光学元件的光学参数以及所述第三显示图像的图像参数确定所述第二显示图像的虚像距。
2.根据权利要求1所述的虚像距确定系统,其特征在于,所述光学元件为凹透镜。
3.根据权利要求1所述的虚像距确定系统,其特征在于,所述双目相机包括第一相机子单元和第二相机子单元;
所述第一相机子单元与所述第二相机子单元位于同一水平高度,所述第一相机子单元与所述第二相机子单元之间连线的中点位于所述光学元件的光轴的延长线上。
4.根据权利要求3所述的虚像距确定系统,其特征在于,所述第二显示图像B与所述双目相机的光心之间的虚像距L’满足,
其中,f为所述双目相机的焦距,f1为所述光学元件的焦距,D为所述第一相机子单元与所述第二相机子单元光轴之间的水平距离,x1为所述第三显示图像在第一相机子单元拍摄的图像中的横坐标,x2为所述第三显示图像在第二相机子单元拍摄的图像中的横坐标。
5.根据权利要求1所述的虚像距确定系统,其特征在于,所述虚像距确定系统包括遮光单元,所述遮光单元至少覆盖所述近眼显示单元。
6.根据权利要求1所述的虚像距确定系统,其特征在于,所述第三显示图像的形状包括圆形点状、棋盘格中的至少一种。
7.一种虚像距确定方法,其特征在于,采用权利要求1-6中任意一项所述的虚像距确定系统,包括:
确定双目相机的相机参数和光学元件的光学参数;
利用所述双目相机对第三显示图像进行拍摄,获取所述第三显示图像的图像参数;
根据所述相机参数、所述光学参数和所述图像参数确定第二显示图像的虚像距。
8.根据权利要求7所述的虚像距确定方法,其特征在于,所述双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元;
确定双目相机的相机参数之前,还包括:
对所述第一相机子单元和所述第二相机子单元进行双目标定。
9.根据权利要求7所述的虚像距确定方法,其特征在于,利用所述双目相机对所述第三显示图像进行拍摄,获取所述第三显示图像的图像参数,还包括:
利用所述双目相机对所述第三显示图像进行成像预览;
判断所述双目相机是否对焦;
若是,则继续工作;
若否,则对所述双目相机进行调焦操作,并再次确认所述双目相机的相机参数信息。
10.根据权利要求8所述的虚像距确定方法,其特征在于,所述双目相机至少包括第一相机子单元和第二相机子单元;
利用所述双目相机对所述第三显示图像进行拍摄,获取所述第三显示图像的图像参数之后,还包括:
根据所述图像参数,校正所述第一相机子单元和所述第二相机子单元之间的相机参数偏差。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210372370.2A CN114727088B (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种虚像距确定系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210372370.2A CN114727088B (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种虚像距确定系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114727088A CN114727088A (zh) | 2022-07-08 |
CN114727088B true CN114727088B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=82242170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210372370.2A Active CN114727088B (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种虚像距确定系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114727088B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110057552A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-26 | 芋头科技(杭州)有限公司 | 虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质 |
CN111076905A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 重庆大学 | 一种车载抬头显示虚像像质综合测量方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10075685B1 (en) * | 2016-06-19 | 2018-09-11 | Oculus Vr, Llc | Virtual image distance test subsystem for eyecup assemblies of head mounted displays |
CN211824967U (zh) * | 2020-04-13 | 2020-10-30 | 芋头科技(杭州)有限公司 | 双目近眼显示器虚像距离测量的系统 |
-
2022
- 2022-04-11 CN CN202210372370.2A patent/CN114727088B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110057552A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-26 | 芋头科技(杭州)有限公司 | 虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质 |
CN111076905A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 重庆大学 | 一种车载抬头显示虚像像质综合测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114727088A (zh) | 2022-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107767422B (zh) | 一种鱼眼镜头的校正方法、装置及便携式终端 | |
CN109859272B (zh) | 一种自动对焦双目摄像头标定方法及装置 | |
CN112655024B (zh) | 一种图像标定方法及装置 | |
CN111220129B (zh) | 一种带旋转云台的聚焦测量方法及终端 | |
CN110006634B (zh) | 视场角测量方法、视场角测量装置、显示方法和显示设备 | |
CN108734744A (zh) | 一种基于全站仪的远距离大视场双目标定方法 | |
CN110336996B (zh) | 虚像距测试方法、装置、头戴设备及计算机可读存储介质 | |
CN109862345B (zh) | 视场角测试方法和系统 | |
CN110136207B (zh) | 鱼眼相机标定系统、方法、装置、电子设备及存储介质 | |
US11514608B2 (en) | Fisheye camera calibration system, method and electronic device | |
CN110971791A (zh) | 一种摄像机变焦距光学系统光轴一致性调整方法及显示仪 | |
CN114727088B (zh) | 一种虚像距确定系统及方法 | |
CN112598751A (zh) | 标定方法及装置、终端和存储介质 | |
CN116152357B (zh) | 一种无限远对焦相机的参数标定系统和方法 | |
CN110163922B (zh) | 鱼眼相机标定系统、方法、装置、电子设备及存储介质 | |
RU2579532C2 (ru) | Оптико-электронный стереоскопический дальномер | |
CN115997159B (zh) | 使用移动设备确定眼睛旋转中心的位置的方法 | |
CN115511933A (zh) | 一种双目合像检测设备及方法、存储介质 | |
CN114354136A (zh) | 一种基于液体透镜的虚像距测试装置、方法及存储介质 | |
CN114972526A (zh) | 视场角测量方法及装置、计算机设备及介质 | |
CN211696890U (zh) | 近眼显示光机模组检测装置 | |
CN105333818A (zh) | 基于单目摄像机的3d空间测量方法 | |
CN114166187A (zh) | 一种基于移动终端的二次元影像测量方法及装置 | |
CN109379521B (zh) | 摄像头标定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109584313B (zh) | 摄像头标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |