CN115183989B - 一种近眼显示模组检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种近眼显示模组检测方法及检测系统，包括：在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕的方向上确定若干对焦位置；对焦空间包括：近眼显示模组的镜头距离屏幕最远的点所在的平行于屏幕的平面，与屏幕之间的空间；对镜头打光，并在各个对焦位置上对焦，以拍摄图像；获取每一张图像上所有缺陷的坐标及锐度值；基于缺陷的坐标及锐度值，确定出缺陷在近眼显示模组上的位置。本申请在不同的位置对焦拍摄，通过坐标和锐度值进行分析，从而确定缺陷所在位置，故可以有效避免人工主观判断误差，提高检测准确性。相对于人工逐一检测，本申请对图像处理，以获取图像上所有缺陷的坐标及锐度值，可以一次性检测多个缺陷，故可以提高检测效率。

Description

一种近眼显示模组检测方法及检测系统

技术领域

本申请涉及光学检测技术领域，特别涉及一种近眼显示模组检测方法及检测系统。

背景技术

随着生活品质的提升，VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术越来越多的被应用到人们的娱乐和生活当中。VR眼镜作为VR技术的使用载体，被人们越来越多的购买和使用，VR眼镜的模组品质直接影响客户的观感体验，随着人们对VR眼镜显示效果的不断追求，VR模组的品质要求越来越高。

现有的VR模组检测主要还是通过人工检测，检测效率低下，同一人员长时间的检测疲劳或不同人员的检测标准存在差异均会影响VR模组检测结果，导致检测误差较大。

发明内容

本申请实施例提供一种近眼显示模组检测方法及检测系统，以解决相关技术中人工检测效率低、误差较大的问题。

第一方面，提供了一种近眼显示模组检测方法，其包括：

在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕的方向上确定若干对焦位置；其中，所述对焦空间包括：所述近眼显示模组的镜头距离所述屏幕最远的点所在的平行于所述屏幕的平面，与所述屏幕之间的空间；

对所述镜头打光，并在各个所述对焦位置上对焦，以拍摄图像；

获取每一张图像上所有缺陷的坐标及锐度值；

基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置。

一些实施例中，基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置，包括如下步骤：

获取各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值，以及对应的拍摄图像时的对焦位置；

找出锐度值最大时所对应的对焦位置，则所述缺陷位于目标表面上，所述目标表面为：所述近眼显示模组上，与该对焦位置所在的平行于所述屏幕的平面相交的表面。

一些实施例中，所述方法还包括：根据所述缺陷的坐标，确定所述缺陷在所述目标表面上的位置。

一些实施例中，当所述镜头上离屏幕最远的点所在的表面未被刻蚀时，对所述镜头打光包括：

点亮近眼显示模组的屏幕，以打光；

或者，在以镜头距离所述屏幕最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源，以打光；在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕，以打光。

一些实施例中，当检测所述镜头上离屏幕最远的点所在的表面被刻蚀过时，对所述镜头打光包括：在以镜头距离所述屏幕最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源，以打光；当在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕，以打光。

一些实施例中，在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕的方向上，各对焦位置等间距分布。

一些实施例中，将镜头距离所述屏幕最远的点所在位置作为第一个对焦位置。

一些实施例中，所述方法还包括：调整图像采集装置，以使所述图像采集装置正对近眼显示模组的镜头。

第二方面，提供了一种近眼显示模组检测系统，其包括：

载台，其用于布设近眼显示模组的镜头和屏幕，且所述镜头与屏幕的显示面间隔设置；

图像采集装置，其具有一个拍摄视角，当处于所述拍摄视角时，所述图像采集装置正对近眼显示模组的镜头，且所述近眼显示模组的镜头距离所述屏幕最远的点所在的平行于所述屏幕的平面，与所述屏幕之间的空间，位于所述图像采集装置的检测镜头的变焦范围内；

计算装置，其用于计算所述图像采集装置拍摄的图像上所有缺陷的坐标及锐度值，并基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置。

一些实施例中，其还包括侧光源，所述侧光源具有打光区，且所述打光区至少部分覆盖于载台上，以使近眼显示模组进入所述打光区。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供的近眼显示模组检测方法，是在不同的位置进行对焦拍摄，并通过坐标和锐度值进行分析，从而确定出缺陷在近眼显示模组上的位置，进而完成近眼显示模组的检测工作，采用这种方法，可以有效避免人工检测的主观判断误差，提高检测准确性。

同时，相对于人工逐一检测，本申请是对图像进行处理，以获取图像上所有缺陷的坐标及锐度值，从而可以一次性检测多个缺陷，故可以提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的近眼显示模组检测方法流程图；

图2为本申请实施例提供的近眼显示模组检测系统示意图；

图3为本申请实施例提供的近眼显示模组示意图；

图4为本申请实施例提供的对焦位置-锐度值曲线图。

图中：1、图像采集装置；10、检测镜头；11、面阵相机；2、镜头；3、屏幕；4、侧光源。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种近眼显示模组检测方法，该检测方法包括如下步骤：

101：在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕3的方向上确定若干对焦位置；其中，对焦空间包括：近眼显示模组的镜头2距离屏幕3最远的点所在的平行于屏幕3的平面，与屏幕3之间的空间。

如图2所示，近眼显示模组的屏幕3的显示面和镜头2间隔设置，镜头2位于图像采集装置1的屏幕3之间，图像采集装置1正对镜头2，在采集图像之前，若没有正对，则可以调整图像采集装置1，以使图像采集装置1正对近眼显示模组的镜头2。

由于本申请是对近眼显示模组的缺陷进行检测，且镜头2包含了一个或多个镜片，而缺陷可能出现在镜头2的最靠近图像采集装置1的表面上，也即镜头2距离屏幕3最远的表面上；也可能是在中间的镜片的表面上；还可能出现在屏幕3的显示面上，因此，为了将缺陷的位置找出来，上述对焦空间，至少是包括镜头2距离屏幕3最远的点所在的平行于屏幕3的平面，与屏幕3之间的空间。

在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕3的方向上确定N个对焦位置，N≥1，每一个对焦位置都是用来对焦拍摄图像的，很显然，可以将镜头2距离屏幕3最远的点所在位置作为一个对焦位置，那么，为了保证能够检测到近眼显示模组所有表面上的缺陷，同时使对焦空间最小最合理，可以将对焦空间的第一边界确定为镜头2距离屏幕3最远的点所在的平行于屏幕3的平面，而对焦空间的第二边界确定为屏幕3的显示面所在的平面。

很显然，上述对焦空间的大小可以根据实际检测需要确定，比如，由于镜头2的每个面在镜头的光学系统中还会产生虚像面，比如参见图3所示，B面会在A面中成像，C面会在A面和B面中成像，由于虚像面的范围往往会更大，故可以拍摄虚像面进行缺陷检测，此时，参见图2所示，可以将第二边界向下移，以使屏幕3完全进入对焦空间内，而第N个对焦位置也会一样向下移，也就是说，扩大对焦空间，以将拍摄范围扩大，采用这种检测虚像面的好处就是缺陷在成像过程中会被放大，更容易确定。

为了更加方便检测，在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕3的方向上，各对焦位置等间距分布。也就是说，将第一边界到第二边界之间的距离进行等分。

很显然，上述近眼显示模组，应该做广义上的理解，即包含有屏幕和镜头的显示模组，比如，作为一个示例，上述近眼显示模组可以是VR模组，再比如，作为另一个示例，上述近眼显示模组可以是AR projector。

102：对镜头2打光，并在各个对焦位置上对焦，以拍摄图像。

在进行对焦拍摄时，可以采用由近及远，从第一个对焦位置开始对焦拍摄，拍完之后，再在第二个对焦位置进行对焦拍摄，以此类推，完成所有对焦位置的对焦拍摄任务。

还可以采用由远及近，从第N个对焦位置开始对焦拍摄，拍完之后，再在第N-1个对焦位置进行对焦拍摄，以此类推，完成所有对焦位置的对焦拍摄任务。

103：获取每一张图像上所有缺陷的坐标及锐度值。

步骤103中，可以利用计算装置对每一张图像进行处理，从而得到每一张图像上所有缺陷的坐标及锐度值。

在对一张图像进行计算时，会输出若干锐度值，每一个锐度值代表一个缺陷，有多少个锐度值，说明图像上有多少个缺陷。

104：基于缺陷的坐标及锐度值，确定出缺陷在近眼显示模组上的位置，也即确定出缺陷在近眼显示模组的哪一个镜片的哪一个表面上，或者在屏幕3的显示面上。

可见，本申请实施例提供的近眼显示模组检测方法，是在不同的位置进行对焦拍摄，并通过坐标和锐度值进行分析，从而确定出缺陷在近眼显示模组上的位置，进而完成近眼显示模组的检测工作，采用这种方法，可以有效避免人工检测的主观判断误差，提高检测准确性。

同时，相对于人工逐一检测，本申请是对图像进行处理，以获取图像上所有缺陷的坐标及锐度值，从而可以一次性检测多个缺陷，故可以提高检测效率。

需要说明的是，上述缺陷可以是脏污、异物或划痕等等，其中，脏污指的是如油污、手指印等类似物，异物指的是掉落的灰尘、碎屑、毛发等类似物。

必要时，上述屏幕3、图像采集装置1的检测镜头10以及镜头2的中心线重合。

进一步地，上述步骤104，基于缺陷的坐标及锐度值，确定出缺陷在近眼显示模组上的位置，包括如下步骤：

201：获取各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值，以及对应的拍摄图像时的对焦位置。

202：找出锐度值最大时所对应的对焦位置，则缺陷位于目标表面上，目标表面为：近眼显示模组上，与该对焦位置所在的平行于屏幕3的平面相交的表面。

参见图2所示，在近眼显示模组上的缺陷，包括镜头2的各个镜片上的缺陷，以及屏幕3上的缺陷，其总数是一定的，图像采集装置1的检测镜头10朝向镜头2，在拍摄图像时，图像采集装置1是不动的，也就是说，图像采集装置1的检测镜头10相对于镜头2的位置是不动的，在拍摄时，只是对焦位置在变化，故所有的缺陷都会呈现在拍摄的图像上，而且每一个缺陷，都会在所有对焦位置所拍摄的图像上，且该缺陷在不同的图像上的坐标是相同的。

比如，对焦位置有10个，则拍摄的图像有10张，对应缺陷a，其在第一张图像中的坐标为（100，100），则在其他9张图像中的坐标也是（100，100），只是锐度值不同，比如，第一张图像到第十张图像中的锐度值依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9、a10。同时，第一张图像到第十张图像对应的对焦位置为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10。

则可以将锐度值与对焦位置进行关联，得到对焦位置-锐度值曲线图，如图4所示。找出锐度值最大时所对应的对焦位置，就可以确定出缺陷所在的表面了，该表面为近眼显示模组上，与该对焦位置所在的平行于屏幕3的平面相交的表面。

然而，可能由于拍摄的原因，同一个缺陷可能在一些图像上能够出现，而在另一些图像上并没有出现，导致该缺陷在这些图像上并不能计算出锐度值，此时，可以对这些图像上的锐度值进行赋值，具体大小可以根据实际检测需要确定，比如，作为示例，可以取0。

上述主要是确定缺陷出现在近眼显示模组的哪一个表面上，属于较为粗略的定位，为了满足一些精确定位需求，本申请实施例提供的检测方法还包括：根据缺陷的坐标，确定缺陷在目标表面上的位置。

由于知道了缺陷在近眼显示模组的其中一个具体表面上，加上也知道了缺陷的坐标，根据坐标，就可以确定缺陷更为精确的位置。

由于当镜头2的外表面，也即镜头2上离屏幕3最远的点所在的表面，或者说镜头2上离图像采集装置1的检测镜头10最近的点所在的表面，可能会进行刻蚀，以呈现所需要的图案，比如不规则形状；也有可能并未进行刻蚀。

此时，针对这两种情况，在进行打光时，可以采取不同的方式。

当镜头2上离屏幕3最远的点所在的表面未被刻蚀时，对镜头2打光包括：

点亮近眼显示模组的屏幕3，以打光；

或者，在以镜头2距离屏幕3最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源4，以打光；在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕3，以打光。

可见，当镜头2的外表面并未被刻蚀过时，有两种打光方式，可以选择在所有的对焦位置进行对焦拍摄时，直接利用屏幕3进行打光，也可以选择在第一个对焦位置进行对焦拍摄时，利用侧光源4进行打光，在第二个对焦位置到第N个对焦位置进行对焦拍摄时，利用屏幕3进行打光。

而当检测镜头2上离屏幕3最远的点所在的表面被刻蚀过时，对镜头2打光包括：在以镜头2距离屏幕3最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源4，以打光；当在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕3，以打光。

可见，当镜头2的外表面被刻蚀过时，在第一个对焦位置进行对焦拍摄时，需要利用侧光源4进行打光，以避免背光而误检，提高检测准确性。

侧光源4的数量可以根据实际需要确定。

参见图2所示，本申请实施例还提供了一种近眼显示模组检测系统，该检测系统可以执行上述实施例提供的检测方法，该检测系统包括载台、图像采集装置1和计算装置，其中，载台用于布设近眼显示模组的镜头2和屏幕3，且镜头2与屏幕3的显示面间隔设置。

图像采集装置1包括互相连接的面阵相机11和检测镜头10，图像采集装置1具有一个拍摄视角，当处于拍摄视角时，图像采集装置1正对近眼显示模组的镜头2，且近眼显示模组的镜头2距离屏幕3最远的点所在的平行于屏幕3的平面，与屏幕3之间的空间，位于图像采集装置1的检测镜头10的变焦范围内；由于该夹持的空间位于检测镜头10的变焦范围内，故检测镜头10可以在该夹持的空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕3的方向上选取不同的对焦位置，进行对焦拍摄。

计算装置接收图像采集装置1传输的图像，并计算图像采集装置1拍摄的图像上所有缺陷的坐标及锐度值，并基于缺陷的坐标及锐度值，确定出缺陷在近眼显示模组上的位置。

可见，本实施例提供的检测系统，是在不同的位置进行对焦拍摄，并通过坐标和锐度值进行分析，从而确定出缺陷在近眼显示模组上的位置，进而完成近眼显示模组的检测工作，采用这种检测系统，可以有效避免人工检测的主观判断误差，提高检测准确性。

同时，相对于人工逐一检测，本申请是对图像进行处理，以获取图像上所有缺陷的坐标及锐度值，从而可以一次性检测多个缺陷，故可以提高检测效率。

必要时，图像采集装置1可以进行角度调整。

必要时，图像采集装置1的检测镜头10可以具备自动对焦、光阑前置、大视角的特征，比如视角最大可到150°。

进一步地，该检测系统还配置有侧光源4，该侧光源4具有一个打光区，该打光区至少部分覆盖于载台，以使近眼显示模组放置于载台上时能够进入该打光区。

必要时，侧光源4可以进行角度调整。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种近眼显示模组检测方法，其特征在于，其包括：

在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕（3）的方向上确定若干对焦位置；其中，所述对焦空间包括：所述近眼显示模组的镜头（2）距离所述屏幕（3）最远的点所在的平行于所述屏幕（3）的平面，与所述屏幕（3）之间的空间；

对所述镜头（2）打光，并保持图像采集装置（1）的检测镜头（10）相对于镜头（2）的位置不动，通过检测镜头（10）在各个所述对焦位置上对焦，以拍摄图像；

获取每一张图像上所有缺陷的坐标及锐度值；

基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置；

基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置，包括如下步骤：

获取各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值，以及对应的拍摄图像时的对焦位置，将各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值与对焦位置进行关联；

找出锐度值最大时所对应的对焦位置，则所述缺陷位于目标表面上，所述目标表面为：所述近眼显示模组上，与该对焦位置所在的平行于所述屏幕（3）的平面相交的表面。

2.如权利要求1所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

所述方法还包括：根据所述缺陷的坐标，确定所述缺陷在所述目标表面上的位置。

3.如权利要求1所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

当所述镜头（2）上离屏幕（3）最远的点所在的表面未被刻蚀时，对所述镜头（2）打光包括：

点亮近眼显示模组的屏幕（3），以打光；

或者，在以镜头（2）距离所述屏幕（3）最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源（4），以打光；在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕（3），以打光。

4.如权利要求1所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

当检测所述镜头（2）上离屏幕（3）最远的点所在的表面被刻蚀过时，对所述镜头（2）打光包括：在以镜头（2）距离所述屏幕（3）最远的点所在位置作为对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮侧光源（4），以打光；当在其余的对焦位置，进行对焦拍摄时，点亮近眼显示模组的屏幕（3），以打光。

5.如权利要求1所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

在对焦空间内，沿垂直于近眼显示模组的屏幕（3）的方向上，各对焦位置等间距分布。

6.如权利要求5所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

将镜头（2）距离所述屏幕（3）最远的点所在位置作为第一个对焦位置。

7.如权利要求1所述的近眼显示模组检测方法，其特征在于：

所述方法还包括：调整图像采集装置（1），以使所述图像采集装置（1）正对近眼显示模组的镜头（2）。

8.一种近眼显示模组检测系统，其特征在于，其包括：

载台，其用于布设近眼显示模组的镜头（2）和屏幕（3），且所述镜头（2）与屏幕（3）的显示面间隔设置；

图像采集装置（1），其具有一个拍摄视角，当处于所述拍摄视角时，所述图像采集装置（1）正对近眼显示模组的镜头（2），且所述近眼显示模组的镜头（2）距离所述屏幕（3）最远的点所在的平行于所述屏幕（3）的平面，与所述屏幕（3）之间的空间，位于所述图像采集装置（1）的检测镜头（10）的变焦范围内，拍摄图像时，图像采集装置（1）的检测镜头（10）相对于镜头（2）的位置不动；

计算装置，其用于计算所述图像采集装置（1）拍摄的图像上所有缺陷的坐标及锐度值，并基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置；

基于所述缺陷的坐标及锐度值，确定出所述缺陷在近眼显示模组上的位置，包括：

获取各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值，以及对应的拍摄图像时的对焦位置，将各张图像上相同坐标的缺陷的锐度值与对焦位置进行关联；

找出锐度值最大时所对应的对焦位置，则所述缺陷位于目标表面上，所述目标表面为：所述近眼显示模组上，与该对焦位置所在的平行于所述屏幕（3）的平面相交的表面。

9.如权利要求8所述的近眼显示模组检测系统，其特征在于：其还包括侧光源（4），所述侧光源（4）具有打光区，且所述打光区至少部分覆盖于载台上，以使近眼显示模组进入所述打光区。

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