CN114859561B - 一种可穿戴显示设备及其控制方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可穿戴显示设备及其控制方法、存储介质。该方法应用于可穿戴显示设备，可穿戴显示设备至少包括两个显示结构，包括：获取用户的瞳距信息；在两个显示结构之间的距离等于瞳距信息后，确定原始相机组，并检测用户的视线方向；根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。本发明提供的方案通过控制显示结构的位置和相机组的方向，使得用户观看可穿戴显示设备显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受一致，从而减轻甚至消除用户佩戴可穿戴显示设备所产生的眩晕感，提升用户体验。

Description

一种可穿戴显示设备及其控制方法、存储介质

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种可穿戴显示设备及其控制方法、存储介质。

背景技术

增强现实（Augmented Reality，AR）技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。随着可穿戴显示设备（如AR眼镜）的普及，用户对其成像质量和使用舒适度的要求也越来越高。

AR眼镜按照显示原理通常可分为光学透镜式AR眼镜和视频透视式AR眼镜。在视频透视式AR眼镜中，用户对周围环境的观察完全依赖于相机。由于双目视差的存在，左右眼生成的AR图像需要存在一定的差异，最简单的办法是在用户的左右眼处各布置一个相机，通过物理位置差异来形成双目视差。

然而，由于每个人的瞳距不同，以固定位置的方式布置形成的AR眼镜形成的双目立体视觉与人眼本身的双目立体视觉可能存在一定的差异，导致用户观看AR眼镜显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受不一致，更甚者可能会引起眩晕。

发明内容

本发明提供了一种可穿戴显示设备及其控制方法、存储介质，通过控制显示结构的位置和相机组的方向，使得用户观看可穿戴显示设备显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受一致，从而减轻甚至消除用户佩戴可穿戴显示设备所产生的眩晕感，提升用户体验。

根据本发明的一方面，提供了一种可穿戴显示设备的控制方法，应用于可穿戴显示设备，可穿戴显示设备至少包括两个显示结构；方法包括：

获取用户的瞳距信息；

在两个显示结构之间的距离等于瞳距信息后，确定原始相机组，并检测用户的视线方向；

根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。

可选的，在获取用户的瞳距信息后，还包括：

获取两个显示结构之间的距离；

在两个显示结构之间的距离不等于瞳距信息时，通过电机调节两个显示结构的位置，以使得两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

可选的，在获取用户的瞳距信息后，还包括：

确定测试相机组；

在可穿戴显示设备的虚拟空间的预设位置处设置虚拟物体，虚拟空间包括第一虚拟相机和第二虚拟相机，预设位置为第一虚拟相机和第二虚拟相机的视场角边界的交点；

根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面，以使得用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置，直至两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

可选的，用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置，还包括：

更新第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，第一虚拟相机和第二虚拟相机之间的距离始终等于两个显示结构之间的距离；

根据更新后的第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，确定更新后的预设位置；

在更新后的预设位置处设置虚拟物体；

根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面。

可选的，原始相机组包括第一原始相机和第二原始相机，第一原始相机为一个显示结构中的相机，第二原始相机为另一个显示结构中的相机；视线方向包括用户的左眼视线方向和右眼视线方向；

根据视线方向控制原始相机组的方向，包括：

控制第一原始相机的光轴方向与左眼视线方向一致，以及控制第二原始相机的光轴方向与右眼视线方向一致。

可选的，还包括：

获取相机组切换请求；

根据相机组切换请求，将当前使用的相机组从原始相机组切换至目标相机组，并检测用户的视线方向；

根据视线方向控制目标相机组的方向，并通过目标相机组为用户显示立体图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种可穿戴显示设备，包括可穿戴结构、外壳、两个显示结构和控制器，可穿戴结构与外壳连接，两个显示结构和控制器设置在外壳内，一个显示结构与用户的左眼相对应，另一个显示结构与用户的右眼相对应，控制器分别与两个显示结构电连接；其中，

显示结构包括可调节机构、传感器和至少一个相机；传感器和至少一个相机均设置在可调节机构上，可调节机构可沿预设方向和预设面向运动；传感器，用于测量两个显示结构之间的距离；

控制器，用于实现本发明任一实施例的可穿戴显示设备的控制方法。

可选的，显示结构还包括电机，电机用于控制可调节机构的运动。

可选的，两个显示结构包括的相机的数量相等、且两个显示结构中的相机一一对应；

相互对应的两个相机形成一组相机组，同一相机组中的相机的类型和光学参数均相等。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的可穿戴显示设备的控制方法。

本发明实施例的技术方案，首先通过获取用户的瞳距信息，控制两个显示结构之间的距离等于瞳距信息，然后确定原始相机组，检测用户的视线方向，并根据视线方向控制原始相机组的方向，最后通过原始相机组为用户显示立体图像。如此，保证了可穿戴显示设备在显示立体图像的过程中，两个显示结构之间的距离始终等于瞳距信息、原始相机组的方向始终等于视线方向，从而避免了用户观看可穿戴显示设备显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受不一致的问题，减轻甚至消除用户佩戴可穿戴显示设备所产生的眩晕感，提升用户体验。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例一提供的一种用户佩戴可穿戴显示设备的示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种可穿戴显示设备的结构图；

图3是本发明实施例一提供的一种可调节机构的运动示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例二提供的另一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例二提供的又一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图；

图7是本发明实施例二提供的一种手动调节两个显示结构之间的距离的原理图；

图8是本发明实施例二提供的一种不同距离下调节虚拟相机位置的观察结果示例；

图9是本发明实施例三提供的一种可穿戴显示设备的控制装置的结构示意图；

图10是本发明实施例四提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“目标”、“原始”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种用户佩戴可穿戴显示设备的示意图。如图1所示，本发明实施例提供的可穿戴显示设备可以为应用在各个领域（如娱乐、户外作业、操作指导培训、军事等）的AR眼镜，通过AR眼镜，用户可以获得除当前所处环境外的其他额外信息，如特效、动画、操作指南、环境属性等。

在本发明中，AR眼镜可以为光学透镜式AR眼镜，也可以为视频透视式AR眼镜。其中，光学透镜式AR眼镜不需要采集周围环境图像，仅将AR画面以虚像的形式直接投影在用户眼前。而视频透视式AR眼镜需要采集周围环境图像，再通过三维（3-dimension，3D）渲染技术（下述实施例中简称为3D技术）将虚拟画面叠加在采集到的图像上。

图2为本发明实施例一提供的一种可穿戴显示设备的结构图。如图2所示，可穿戴显示设备包括可穿戴结构100、外壳200、两个显示结构300和控制器（图2中未画出）。

可穿戴结构100可以为头带、眼镜框架等任意能够帮助用户佩戴可穿戴显示设备的结构。可穿戴结构100与外壳200连接，两个显示结构300和控制器设置在外壳200内。为了便于清晰地描述显示结构300的结构，图2中示例性的将显示结构300绘制在外壳200的外部，在实际的可穿戴显示设备中，显示结构300是设置在外壳200内部的，外壳200用于保护显示结构300和控制器。参考图1所示，一个显示结构300与用户的左眼相对应，另一个显示结构300与用户的右眼相对应，控制器分别与两个显示结构300电连接。

显示结构300包括可调节机构301、传感器（图2中未画出）和至少一个相机302；传感器和至少一个相机302均设置在可调节机构301上。

传感器用于测量两个显示结构300之间的距离，即两个传感器之间的距离表示两个显示结构300之间的距离。传感器的位置可以根据实际情况进行选择，仅需要保证图2中左右两个显示结构300的传感器在显示结构300上的相对位置是一致的即可。例如，两个传感器均位于左右两个显示结构300的左上角，或者中间，或者右上角，等等。

图3为本发明实施例一提供的一种可调节机构的运动示意图。如图3所示，将左侧的显示结构300的可调节机构301记为A1，将右侧的显示结构300的可调节机构301记为A2。A1和A2可以沿预设方向（如图2中的水平方向）运动，A1和A2沿水平方向运动可以实现对两个显示结构300之间的距离D的调节。

同理，A1和A2可以沿预设面向运动。具体的，A1和A2的沿预设面向运动的方向是独立的，分别记为O1和O2，表示A1和A2的中心点处切面的法线方向。为了简化问题、降低控制难度，本发明可以将A1和A2的表面设置为平面，那么两个显示结构300的相机302的光轴方向分别与O1和O2的方向一致。当然，可以理解的是，若A1和A2的表面不为平面（如球面或者自由曲面），则需要保证两个显示结构300的相机302的光轴方向与O1和O2的方向的一致性。如此，A1和A2沿预设面向运动可以实现对相机302的光轴方向的调节。

控制器，用于实现下述任一实施例描述的可穿戴显示设备的控制方法。

进一步地，相机302是用来采集图像的设备。本发明中，两个显示结构300包括的相机302的数量相等、且两个显示结构300中的相机302一一对应。相互对应的两个相机302形成一组相机组，同一相机组中的相机的类型和光学参数均相等。

继续参考图2，每个显示结构300中包括3个相机302，即可穿戴显示设备一共包括三组相机组，分别为相机组A、相机组B和相机组C。每组相机组的相机相对于显示结构300位置是一致的，即每组相机组之间的距离均表示两个显示结构300之间的距离D。同一相机组中的相机的类型和光学参数均相等，可以保证用户左右眼看到的图像的一致性。

在一实施例中，相机的类型包括但不限于可见光相机、近红外相机、远红外相机。

可选的，显示结构300还可以包括电机，电机用于控制可调节机构301的运动，以达到快速调节可调节机构301的位置的目的。

还需要补充的是，显示结构300还可以包括其他用于实现图像显示的必要器件，如显示屏、透镜组，目镜等。在可穿戴显示设备工作期间，显示结构300只显示一组相机组采集到的图像。但是在一段连续时间内，画面的显示内容可以在不同相机组之间来回切换。需要说明的是，本发明中显示结构300生成的画面对人眼的张角即画面的视场角（Field ofView，FOV）需要和相机302的镜头的视场角保持一致。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图，本实施例可适用于可穿戴显示设备显示立体图像的情况，该方法可以由控制器来执行，该控制器可以采用硬件和/或软件的形式实现，该控制器可配置于上述实施例所描述的可穿戴显示设备中。如图4所示，该方法包括：

S110、获取用户的瞳距信息。

用户的瞳距信息是指当前使用可穿戴显示设备的用户的瞳距。具体的，获取用户的瞳距信息的方法可以为：首先检测出用户左眼和右眼的瞳孔位置，瞳孔位置可以以坐标的形式表示；然后根据用户左眼和右眼的瞳孔位置，计算得到用户的瞳距。

可以理解的是，对于同一个用户来说，该用户的瞳距是不变的。因此，在用户佩戴上可穿戴显示设备直至脱下之前，即一次使用过程中，用户的瞳距信息是不会发生变化的。故而在本发明中，可穿戴显示设备在一次使用过程中仅需要检测一次用户的瞳距信息即可。

S120、在两个显示结构之间的距离等于瞳距信息后，确定原始相机组，并检测用户的视线方向。

步骤S120执行的条件为：两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。因此，在步骤S120执行之前，首先要确认两个显示结构之间的距离是否等于瞳距信息；若两个显示结构之间的距离等于瞳距信息，则直接确定原始相机组，并检测用户的视线方向；若两个显示结构之间的距离不等于瞳距信息，则需要调节两个显示结构之间的距离，使之等于瞳距信息后，再确定原始相机组，并检测用户的视线方向。

两个显示结构之间的距离可以通过自动的方式进行调节，也可以通过手动的方式进行调节。具体的调节过程可以分别参照下述图5和图6所描述的方式，此处不再赘述。

另外，在步骤S120中，“确定原始相机组”的过程和“检测用户的视线方向”的过程可以同时执行，也可以依次执行，本发明对执行的先后顺序不作具体限制。

原始相机组为可穿戴显示设备第一次显示画面时所需的相机组。确定原始相机组的方法可以由用户自主选择，也可以根据照度条件自动选择，本发明实施例对此不作具体限制。以图2所示的可穿戴显示设备为例，确定原始相机组就是从相机组A、相机组B和相机组C中选择一组相机组的过程。当然，若可穿戴显示设备仅包括一组相机组，那么这一组相机组就是原始相机组。

用户的视线方向是指用户在使用可穿戴显示设备时的视线方向，可以用一组角度（如俯仰角、偏航角等）来描述，也可以用一个单位长度的矢量来描述。

可以理解的是，对于一个用户来说，用户在使用可穿戴显示设备的过程中，其视线方向随时可能变化。因此在本发明中，可穿戴显示设备在一次使用过程中需要实时或者周期性地检测用户的视线方向。具体的，实时检测用户的视线方向能够保证相机组的方向与用户的视线方向始终保持一致；周期性地检测用户的视线方向能够节约可穿戴显示设备的算力。

S130、根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。

在步骤S130中，“根据视线方向控制原始相机组的方向”的过程和“通过原始相机组为用户显示立体图像”的过程可以同时执行，也可以依次执行，本发明对执行的先后顺序不作具体限制。

如此，保证了可穿戴显示设备在显示立体图像的过程中，两个显示结构之间的距离始终等于瞳距信息、原始相机组的方向始终等于视线方向，从而避免了用户观看可穿戴显示设备显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受不一致的问题，减轻甚至消除用户佩戴可穿戴显示设备所产生的眩晕感，提升用户体验。

可选的，继续参考图4，若可穿戴显示设备包括至少两组相机组，那么在显示立体图像的过程中可能涉及切换相机组的过程。在上述实施例的基础上，可穿戴显示设备的控制方法还包括：

S140、获取相机组切换请求。

S150、根据相机组切换请求，将当前使用的相机组从原始相机组切换至目标相机组，并检测用户的视线方向。

目标相机组为可穿戴显示设备除了原始相机组之外的其他相机组。

S160、根据视线方向控制目标相机组的方向，并通过目标相机组为用户显示立体图像。

在切换相机组完成后，步骤S150和S160的方法与上述步骤S120和S130类似，为了简洁，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，图5为本发明实施例二提供的另一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图，本实施例提供了一种自动调节两个显示结构之间的距离的方法。如图5所示，该方法包括：

S201、获取用户的瞳距信息。

S202、获取两个显示结构之间的距离。

S203、判断两个显示结构之间的距离是否等于瞳距信息。若不是，则执行S204；若是，则执行S205。

S204、通过电机调节两个显示结构的位置，以使得两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

可穿戴显示设备内设置有电机，通过电机配合相应的机械结构进行位置控制，能够调节两个显示结构的位置，以使得两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

S205、确定原始相机组，并检测用户的视线方向。

S206、根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。

在一实施例中，原始相机组包括第一原始相机和第二原始相机，第一原始相机为一个显示结构中的相机，第二原始相机为另一个显示结构中的相机；视线方向包括用户的左眼视线方向和右眼视线方向；根据视线方向控制原始相机组的方向的方法可以包括：控制第一原始相机的光轴方向与左眼视线方向一致，以及控制第二原始相机的光轴方向与右眼视线方向一致。

S207、获取相机组切换请求。

S208、根据相机组切换请求，将当前使用的相机组从原始相机组切换至目标相机组，并检测用户的视线方向。

S209、根据视线方向控制目标相机组的方向，并通过目标相机组为用户显示立体图像。

在另一种可能的实现方式中，图6为本发明实施例二提供的又一种可穿戴显示设备的控制方法的流程示意图，本实施例提供了一种手动调节两个显示结构之间的距离的方法。如图6所示，该方法包括：

S301、获取用户的瞳距信息。

S302、获取两个显示结构之间的距离。

S303、判断两个显示结构之间的距离是否等于瞳距信息。若不是，则执行S304；若是，则执行S307。

S304、确定测试相机组。

测试相机组可以为可穿戴显示设备的相机组中的任意一组相机组。测试相机组包括第一测试相机和第二测试相机。

S305、在可穿戴显示设备的虚拟空间的预设位置处设置虚拟物体。

在3D渲染技术中存在虚拟相机的概念。虚拟相机，类似于实际的相机，其将一个虚拟空间内的物体，按照透视关系映射到2D图像中，即生成所谓3D空间对应的3D图像。通过虚拟相机观察到的空间即为虚拟相机的视场，其对虚拟相机的张角，即虚拟相机的视场角（Field of View，FOV）。为了保持用户观察外界环境的一致性，在使用3D渲染技术时，虚拟空间与实际用户观察到的外界空间对人眼的透视需要保持一致，这样才能实现AR系统的虚实融合。

虚拟空间包括第一虚拟相机和第二虚拟相机，预设位置为第一虚拟相机和第二虚拟相机的FOV边界的交点。

S306、根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面，以使得用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置，直至两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

图7为本发明实施例二提供的一种手动调节两个显示结构之间的距离的原理图。如图7所示，所有相机的FOV已知。在虚拟空间内，假设两个虚拟相机之间的距离为用户的瞳距D，若在虚拟空间的预设位置处设置一虚拟物体M，该虚拟物体的位置坐标与虚拟相机的位置保持高度一致，即三点在同一水平面上。通过三角关系，可以确定该虚拟物体M的中心与两个虚拟相机位置点的中心连线P的距离L，即：

。

虚拟物体需要具有明显的左右对称特性。此时通过可穿戴显示设备观察虚拟物体，该虚拟物体能够恰好完整的出现在双目视场中。在其他条件不变的情况下，调节两个虚拟相机的相对位置，将出现如图8所示的情况，具体的，图8为本发明实施例二提供的一种不同距离下调节虚拟相机位置的观察结果示例。

利用此现象，可以控制两个虚拟相机的位置与两个测试相机的位置保持一致，若在S点处放置一虚拟物体，当双目能够观察到完整物体的物体图像时，表示两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

在一实施例中，在用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置的过程中，可穿戴显示设备不断更新第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，第一虚拟相机和第二虚拟相机之间的距离始终等于两个显示结构之间的距离；根据更新后的第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，确定更新后的预设位置；在更新后的预设位置处设置虚拟物体；根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面。

S307、确定原始相机组，并检测用户的视线方向。

S308、根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。

在一实施例中，原始相机组包括第一原始相机和第二原始相机，第一原始相机为一个显示结构中的相机，第二原始相机为另一个显示结构中的相机；视线方向包括用户的左眼视线方向和右眼视线方向；根据视线方向控制原始相机组的方向的方法可以包括：控制第一原始相机的光轴方向与左眼视线方向一致，以及控制第二原始相机的光轴方向与右眼视线方向一致。

S309、获取相机组切换请求。

S310、根据相机组切换请求，将当前使用的相机组从原始相机组切换至目标相机组，并检测用户的视线方向。

S311、根据视线方向控制目标相机组的方向，并通过目标相机组为用户显示立体图像。

本发明实施例提供了一种可穿戴显示设备的控制方法，可穿戴显示设备至少包括两个显示结构，包括：获取用户的瞳距信息；在两个显示结构之间的距离等于瞳距信息后，确定原始相机组，并检测用户的视线方向；根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。本发明首先通过获取用户的瞳距信息，控制两个显示结构之间的距离等于瞳距信息，然后确定原始相机组，检测用户的视线方向，并根据视线方向控制原始相机组的方向，最后通过原始相机组为用户显示立体图像。如此，保证了可穿戴显示设备在显示立体图像的过程中，两个显示结构之间的距离始终等于瞳距信息、原始相机组的方向始终等于视线方向，从而避免了用户观看可穿戴显示设备显示的立体图像的感受与真实的立体空间带给用户的感受不一致的问题，减轻甚至消除用户佩戴可穿戴显示设备所产生的眩晕感，提升用户体验。

实施例三

图9为本发明实施例三提供的一种可穿戴显示设备的控制装置的结构示意图。如图9所示，该装置包括：检测模块20和控制模块21。

检测模块20，用于获取用户的瞳距信息；

控制模块21，用于在两个显示结构之间的距离等于瞳距信息后，确定原始相机组；

检测模块20，还用于检测用户的视线方向；

控制模块21，还用于根据视线方向控制原始相机组的方向，并通过原始相机组为用户显示立体图像。

本实施例提供的可穿戴显示设备的控制装置为实现上述实施例的可穿戴显示设备的控制方法，本实施例提供的可穿戴显示设备的控制装置实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。

可选的，控制模块21，还用于获取两个显示结构之间的距离；在两个显示结构之间的距离不等于瞳距信息时，通过电机调节两个显示结构的位置，以使得两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

可选的，控制模块21，还用于确定测试相机组；在可穿戴显示设备的虚拟空间的预设位置处设置虚拟物体，虚拟空间包括第一虚拟相机和第二虚拟相机，预设位置为第一虚拟相机和第二虚拟相机的视场角边界的交点；根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面，以使得用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置，直至两个显示结构之间的距离等于瞳距信息。

可选的，在用户根据测试画面手动调节两个显示结构的位置的过程中，控制模块21，还用于更新第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，第一虚拟相机和第二虚拟相机之间的距离始终等于两个显示结构之间的距离；根据更新后的第一虚拟相机和第二虚拟相机的位置，确定更新后的预设位置；在更新后的预设位置处设置虚拟物体；根据虚拟物体生成测试画面，并通过测试相机组为用户显示测试画面。

可选的，原始相机组包括第一原始相机和第二原始相机，第一原始相机为一个显示结构中的相机，第二原始相机为另一个显示结构中的相机；视线方向包括用户的左眼视线方向和右眼视线方向；

控制模块21，具体用于控制第一原始相机的光轴方向与左眼视线方向一致，以及控制第二原始相机的光轴方向与右眼视线方向一致。

可选的，控制模块21，还用于获取相机组切换请求；根据相机组切换请求，将当前使用的相机组从原始相机组切换至目标相机组；

检测模块20，还用于检测用户的视线方向；

控制模块21，还用于根据视线方向控制目标相机组的方向，并通过目标相机组为用户显示立体图像。

实施例四

图10示出了可以用来实施本发明的实施例的控制器10的结构示意图。控制器旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。控制器还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图10所示，控制器10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储控制器10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。

控制器10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许控制器10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如可穿戴显示设备的控制方法。

在一些实施例中，可穿戴显示设备的控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到控制器10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的可穿戴显示设备的控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行可穿戴显示设备的控制方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在控制器上实施此处描述的系统和技术，该控制器具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给控制器。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可穿戴显示设备的控制方法，其特征在于，应用于可穿戴显示设备，所述可穿戴显示设备至少包括两个显示结构；所述方法包括：

获取用户的瞳距信息，所述可穿戴显示设备在一次使用过程中仅获取一次所述用户的瞳距信息；

确定测试相机组；

在所述可穿戴显示设备的虚拟空间的预设位置处设置虚拟物体，所述虚拟空间包括第一虚拟相机和第二虚拟相机，所述预设位置为所述第一虚拟相机和所述第二虚拟相机的视场角FOV边界的交点，所述虚拟物体具有明显的左右对称特性；

根据所述虚拟物体生成测试画面，并通过所述测试相机组为所述用户显示所述测试画面，以使得用户根据所述测试画面手动调节两个所述显示结构的位置，直至两个所述显示结构之间的距离等于所述瞳距信息，此时所述虚拟物体能够恰好完整的出现在双目视场中；

在两个所述显示结构之间的距离等于所述瞳距信息后，确定原始相机组，并检测所述用户的视线方向，所述可穿戴显示设备在一次使用过程中实时或者周期性地检测所述用户的视线方向；

根据所述视线方向控制所述原始相机组的方向，并通过所述原始相机组为所述用户显示立体图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户根据所述测试画面手动调节两个所述显示结构的位置，还包括：

更新所述第一虚拟相机和所述第二虚拟相机的位置，所述第一虚拟相机和所述第二虚拟相机之间的距离始终等于两个所述显示结构之间的距离；

根据更新后的所述第一虚拟相机和所述第二虚拟相机的位置，确定更新后的预设位置；

在更新后的预设位置处设置所述虚拟物体；

根据所述虚拟物体生成测试画面，并通过所述测试相机组为所述用户显示所述测试画面。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始相机组包括第一原始相机和第二原始相机，所述第一原始相机为一个所述显示结构中的相机，所述第二原始相机为另一个所述显示结构中的相机；所述视线方向包括所述用户的左眼视线方向和右眼视线方向；

所述根据所述视线方向控制所述原始相机组的方向，包括：

控制所述第一原始相机的光轴方向与所述左眼视线方向一致，以及控制所述第二原始相机的光轴方向与所述右眼视线方向一致。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

获取相机组切换请求；

根据所述相机组切换请求，将当前使用的相机组从所述原始相机组切换至目标相机组，并检测所述用户的视线方向；

根据所述视线方向控制所述目标相机组的方向，并通过所述目标相机组为所述用户显示立体图像。

5.一种可穿戴显示设备，其特征在于，包括可穿戴结构、外壳、两个显示结构和控制器，所述可穿戴结构与所述外壳连接，两个所述显示结构和所述控制器设置在所述外壳内，一个所述显示结构与用户的左眼相对应，另一个所述显示结构与所述用户的右眼相对应，所述控制器分别与两个所述显示结构电连接；其中，

所述显示结构包括可调节机构、传感器和至少一个相机；所述传感器和至少一个所述相机均设置在所述可调节机构上，所述可调节机构可沿预设方向和预设面向运动；所述传感器，用于测量两个所述显示结构之间的距离；

所述控制器，用于实现如上述权利要求1-4中任一项所述的可穿戴显示设备的控制方法。

6.根据权利要求5所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述显示结构还包括电机，所述电机用于控制所述可调节机构的运动。

7.根据权利要求5所述的可穿戴显示设备，其特征在于，两个所述显示结构包括的相机的数量相等、且两个所述显示结构中的相机一一对应；

相互对应的两个相机形成一组相机组，同一相机组中的相机的类型和光学参数均相等。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的可穿戴显示设备的控制方法。

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