CN116929717A - 双目补偿测试装置及双目补偿测试装置的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双目补偿测试装置及双目补偿测试装置的测试方法，双目补偿测试装置包括机台、波导安装组件、光机组件、相机组件，波导安装组件包括两个承载台，两个承载台在机台上沿横向和/或纵向的位置可调，用于承载待检测衍射光波导，光机组件包括两个光机，两个光机用于分别对应两个待检测衍射光波导的耦入元件，各光机沿横向和/或纵向的位置可调，且能够沿上下向延伸的轴线转动，相机组件与光机组件位于波导安装组件的同侧，包括两个相机，两个相机与两个光机避让设置，用于模拟人眼，且分别对应两个待检测衍射光波导的耦出元件，各相机沿横向和/或纵向位置可调，且各相机能够相对机台在横向摆动，控制装置电性连接光机组件和相机组件。

Description

双目补偿测试装置及双目补偿测试装置的测试方法

技术领域

本发明涉及光学测试技术领域，特别涉及双目补偿测试装置及双目补偿测试装置的测试方法。

背景技术

衍射光波导设计过程中，成像的FOV(Field of view，视场角)与波导折射率成正相关，也就是说固定折射率所能传输的FOV有一个最大值。所以为了打破这种限制，一种合理的方式是采用双目补偿的方法，也即左眼波导缺失的FOV由右眼补偿，右眼缺失的FOV视场角由左眼补偿，最终合成的成像的FOV就会突破波导折射率的限制。而为了对双目补偿的效果进行测试，因此如何开发对应的测试装置进行测试是当前需要研发解决的。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种双目补偿测试装置及双目补偿测试装置的测试方法，具有较好通用性，能够对衍射光波导双目补偿效果进行测试。

为实现上述目的，本发明提出一种双目补偿测试装置，包括：

机台；

波导安装组件，包括沿横向间隔设置于所述机台端面的两个承载台，所述两个承载台在所述机台上沿横向和/或纵向的位置可调，所述两个承载台用于承载待检测衍射光波导；

光机组件，设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，所述光机组件包括沿横向间隔设于所述机台端面的两个光机，所述两个光机用于分别对应两个待检测衍射光波导的耦入元件，各所述光机在所述机台上沿横向和/或纵向的位置可调，且各所述光机能够沿上下向延伸的轴线转动；

相机组件，设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，且与所述光机组件位于所述波导安装组件的同侧，所述相机组件包括两个相机，所述两个相机与所述两个光机避让设置，用于模拟人眼，且用以分别对应两个待检测衍射光波导的耦出元件，各所述相机在所述机台上沿横向和/或纵向位置可调，且各所述相机能够相对所述机台在横向摆动；以及，

控制装置，电性连接所述光机组件和所述相机组件。

可选地，各所述承载台能够沿横向、且沿纵向活动；和/或，

所述承载台上设有仿形工装，所述仿形工装用于与待检测衍射光波导相适配，以供待检测衍射光波导安装。

可选地，所述光机组件还包括两个旋转台，所述两个旋转台能够沿横向活动，且能够沿上下向延伸的轴线转动；

所述两个光机对应固定在所述两个旋转台上。

可选地，所述相机组件还包括两个移动台，所述两个移动台能够沿横向、且沿纵向活动，各所述移动台的顶部固定安装对应的所述相机，各所述移动台能够绕所述相机的镜头光阑中心摆动。

可选地，所述相机设置为光阑前置镜头的相机。

可选地，所述双目补偿测试装置还包括两个视觉检测结构，所述两个视觉检测结构分别设于所述两个承载台背向所述光机组件的一侧。

本发明还提出一种基于双目补偿测试装置的测试方法，双目补偿测试装置中的两个光机设于两个相机相远离的两侧，对应同一待检测衍射光波导的所述光机和所述相机形成一个配合组，所述双目补偿测试装置的测试方法包括以下步骤：

控制所述承载台、所述两个相机、所述两个光机进行位置和/或姿态调节，以在所述光机呈角度投射时获取各所述配合组中相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的偏移值，其中，所述两个光机以相同的入射角度投射相同的标定图像；

控制所述两个光机投射测试图片，获取所述两个相机的图像信息；

将所述偏移值转化为像素信息，从而对两个图像信息进行拼接处理，以得到输出图像。

可选地，所述控制所述承载台、所述两个相机、所述两个光机进行位置调节和姿态调节以进行所述两个配合组的标定，得到各所述配合组中相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的偏移值的步骤中，包括：

控制各所述配合组中的所述光机和所述相机与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对；

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机和各所述相机的位置作为初始位置；

控制处在初始位置的各所述配合组中的所述光机和所述相机偏转预设角度；

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机和各所述相机的位置作为标定位置；

在各所述配合组中，控制处在标定位置的所述相机摆动至和待检测衍射光波导的耦出元件中心正对，所述光机保持在标定位置，获取当前相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的距离差值即为所述偏移值。

可选地，所述控制各所述配合组中的所述光机和所述相机与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对的步骤之后还包括：

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心错开；

获取此时相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的第一距离差值；

根据所述第一距离差值控制所述相机进行位置调节以使得所述第一距离差值为零；

获取当前各所述配合组中光机和相机的位置作为初始位置。

可选地，所述控制各所述配合组中的所述光机和所述相机偏转预设角度的步骤之后还包括：

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心错开；

获取此时相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的第二距离差值；

根据所述第二距离差值控制所述相机进行位置调节以使得第二距离差值为零；

获取当前各所述配合组中光机和相机的位置作为标定位置。

可选地，所述将所述偏移值转化为像素信息，从而对两个图像信息进行拼接处理，以得到输出图像的步骤之后还包括：

对所述输出图像进行分析，以得到图像参数；

将所述图像参数与预设图像参数比对，以分析该衍射光波导的补偿效果。

本发明的技术方案中，将待检测的两个衍射光波导分别安装在两个承载台上，此时两个衍射光波导呈对称设置，用于对应左眼和右眼，所述两个相机用于模拟人眼，两个光机提供图像投影，通过调整所述承载台、所述光机以及所述相机的位置，以使得光机投射的图像能够被相机接收，其中，通过调整光机的摆放角度实现模拟现有的衍射光波导的倾角入射方式，从而能够模拟实际使用时的状态，从而获得更加准确的测试结果，通过驱使相机摆动从而便于测试过程的标定，在更换不同的待检测产品时，只需要对应调节各部件的位置即可，具有良好的通用性，可以适用于不同倾角入射的光波导，所述控制装置能够根据测试设定的信息控制相关的部件自动调节预设的距离，所述两个相机将采集的图像传递给控制装置，所述控制装置中的数据处理模块对模拟左眼和右眼的两个相机接收的图像进行亮度、色度的处理并且拼接得到输出图像，此时的输出图像对应实际使用时用户通过双眼观察到的实际画面，从而能够进行后续的分析和评判。

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为本发明提供的双目补偿测试装置一实施例的示意图；

图2为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置的结构示意图；

图3为本发明提供的双目补偿测试装置的测试方法的流程示意图；

图4为图3中各所述光机和各所述相机处在初始位置的示意图；

图5为图3中各所述光机和各所述相机处在标定位置的示意图；

图6为图3中各所述光机和各所述相机处在标定时的示意图；

图7为图3中各所述光机和各所述相机进行测试时的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	双目补偿测试装置	32	旋转台
1	机台	41	相机
				21	承载台	42	移动台
22	仿形工装	5	视觉检测结构
				31	光机	6	控制装置

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，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态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，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。

衍射光波导设计过程中，成像的FOV(Field of view，视场角)与波导折射率成正相关，也就是说固定折射率所能传输的FOV有一个最大值。所以为了打破这种限制，一种合理的方式是采用双目补偿的方法，也即左眼波导缺失的FOV由右眼补偿，右眼缺失的FOV视场角由左眼补偿，最终合成的成像的FOV就会突破波导折射率的限制。

而且为了符合人体工学，现在主流的衍射光波导都采用了倾角入射的方向，也即投影光机与光波导不再是垂直的，而是存在一定的夹角，这就为这种双目补偿的标定和测试又增添了难度。

鉴于此，本发明提供一种双目补偿测试装置，可以适用于不同倾角入射的光波导，并且不需要额外的装置，可以实现双目补偿的位置标定，标定完成后即可对双目补偿的效果进行测试。图1为本发明提供的双目补偿测试装置的实施例。

请参照图1，双目补偿测试装置100包括机台1、波导安装组件、光机31组件以及相机组件，所述波导安装组件包括沿横向间隔设置于所述机台1端面的两个承载台21，所述两个承载台21在所述机台1上沿横向和/或纵向的位置可调，所述两个承载台21用于承载待检测衍射光波导，所述光机组件设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，所述光机组件包括沿横向间隔设于所述机台1端面的两个光机31，所述两个光机31用于分别对应两个待检测衍射光波导的耦入元件，各所述光机31在所述机台1上沿横向和/或纵向的位置可调，且各所述光机31能够沿上下向延伸的轴线转动，所述相机组件设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，且与所述光机组件位于所述波导安装组件的同侧，所述相机组件包括两个相机41，所述两个相机41与所述两个光机31避让设置，用于模拟人眼，且用以分别对应两个待检测衍射光波导的耦出元件，各所述相机41在所述机台1上沿横向和/或纵向位置可调，且各所述相机41能够相对所述机台1在横向摆动，所述控制装置6电性连接所述光机组件和所述相机组件。

本发明的技术方案中，将待检测的两个衍射光波导分别安装在两个承载台21上，此时两个衍射光波导呈对称设置，用于对应左眼和右眼，所述两个相机41用于模拟人眼，两个光机31提供图像投影，通过调整所述承载台21、所述光机31以及所述相机41的位置，以使得光机31投射的图像能够被相机41接收，其中，通过调整光机31的摆放角度实现模拟现有的衍射光波导的倾角入射方式，从而能够模拟实际使用时的状态，从而获得更加准确的测试结果，通过驱使相机41摆动从而便于测试过程的标定，在更换不同的待检测产品时，只需要对应调节各部件的位置即可，具有良好的通用性，所述控制装置6能够根据测试设定的信息控制相关的部件自动调节预设的距离，所述两个相机41将采集的图像传递给控制装置6，所述控制装置6中的数据处理模块对模拟左眼和右眼的两个相机41接收的图像进行亮度、色度的处理并且拼接得到输出图像，此时的输出图像对应实际使用时用户通过双眼观察到的实际画面，从而能够进行后续的分析和评判。

可以理解的是，由于两个相机41模拟人眼，因此二者之间的距离应当合理设置，并参考瞳距，为了保证两个相机41都能够接收到图像，因此，在实际布置时，两个衍射光波导、两个光机31应该是对称布置的。

进一步的，所述承载台21可以仅沿横向活动或者仅沿纵向活动，通过设置滑轨或者直线驱动模组实现，在本实施例中，各所述承载台21能够沿横向、且沿纵向活动，即所述承载台21能够带动待检测的衍射光波导双向活动，使得调节更加灵活，可以通过设置双向滑轨或者两个直线驱动模组配合的方式实现所述承载台21的双向调节，本发明对此不做限制。

考虑到在设计时，不同规格不同类型的衍射光波导可能存在外形上的差异，其外形可能是规则形状也可能是非规则形状，因此，在一个实施例中，所述承载台21上设有仿形工装22，所述仿形工装22用于与待检测衍射光波导相适配，以供待检测衍射光波导安装。从而保证待检测的衍射光波导能够在测试过程中保持固定，从而保证了光线传导的稳定性，避免测试误差。可以理解的是，对于不同的检测产品可以更换不同的仿形工装22，所述仿形工装22可以通过螺钉可拆卸安装在所述承载台21上。

进一步的，所述光机31可以仅沿横向活动或者仅沿纵向活动，通过设置滑轨或者直线驱动模组实现，考虑到光机31需要同时实现旋转和移动的功能，因此，在一个实施中，所述光机组件还包括两个旋转台32，所述两个旋转台32能够沿横向活动，且能够沿上下向延伸的轴线转动，所述两个光机31对应固定在所述两个旋转台32上。该结构使得光机31与旋转台32的连接方式简洁，通过设置滑轨、直线驱动模组和电机组件即可实现所述旋转台32的移动和旋转功能。

在本实施例中，设置所述承载台21能够实现横向和纵向的双向活动，此时，所述光机31和待检测衍射光波导之间的距离可以通过调节承载台21进行调节，因此，仅设置所述旋转台32能够横向调节和转动即可实现多个方位的调节功能。

在其他实施例中，也可以设置旋转台32和承载台21均能够双向调节，或者旋转台32双向调节、承载台21横向调节。

由于相机41需要模拟人眼，因此对于相机41的选择上应当更为慎重，本发明的实施例中，所述相机41设置为光阑前置镜头的相机41。这种相机41的模式更能够匹配人眼的真实状态。

考虑到相机41的灵活调节和安装，在一个实施例中，所述相机组件还包括两个移动台42，所述两个移动台42能够沿横向、且沿纵向活动，各所述移动台42的顶部固定安装对应的所述相机41，各所述移动台42能够绕所述相机41的镜头光阑中心摆动。即所述移动台42并非是自转，而是绕着固定的中线沿着弧线摆动，应当理解的是，在设备调试的过程中，相机41的位置和光机31的位置都需要根据待检测衍射光波导进行调节，从而保证光线从耦入元件入射，经过衍射效应进行多次转折后从耦出元件射出到相机41中。

考虑到测试标定环节的检测，所述双目补偿测试装置100还包括两个视觉检测结构5，所述两个视觉检测结构5主要用于检测光机31、相机41的位置，同时能够观测光机31与耦入元件的中心对应情况，相机41和耦出元件的中心对应情况，同时，在初始位置调节时，若存在不对应的情况，能够在衍射光波导的外部检测到光机31光线打出的光斑，从而能够实现精准的检测，同时可以用于标定时位置的检测，可以理解的是，所述两个视觉检测结构5可以分别设于所述两个承载台21背向所述光机组件的一侧，也可以设置在整个机台1的上方，应当注意位置设置时能够具有较大的检测范围，同时不会干涉光线的传导。

需要说明的是，光机31可以定制化更换为DLP、Lcos、uLED等

本实施例中，选取两个视觉相机电性连接所述控制装置6，从而作为两个视觉检测结构5。

参照图2，图2为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置6结构示意图。

如图2所示，该控制装置6可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Pr耦出元件essing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构并不构成对控制装置6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图2所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及控制程序。

在图2所示的控制装置6中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明控制装置6中的处理器1001、存储器1005可以设置在控制装置6中，所述控制装置6通过处理器1001调用存储器1005中存储的控制程序，并执行本发明实施例提供的双目补偿测试装置的测试方法。

应当理解的是，该控制装置6能够根据视觉检测结构5输入的信息控制相应的活动部件活动，包括旋转角度、移动距离，以改变所述光机31、所述相机41以及待检测衍射光波导的位置，同时又能够对相机41输送的图像信息进行数据处理，从而进行图像数据的拼接、根据光的传输角度计算对应的位移并能够将其转化为像素信息。

本发明实施例提供了一种所述双目补偿测试装置的测试方法，参照图3，图3为本发明一种所述双目补偿测试装置的测试方法一实施例的流程示意图。

具体的，所述两个光机31设于所述两个相机41相远离的两侧，对应同一待检测衍射光波导的所述光机31和所述相机41形成一个配合组，每一个配合组模拟一只眼睛接收图像的过程，

所述双目补偿测试装置的测试方法包括以下步骤：

步骤S10：控制所述承载台21、所述两个相机41、所述两个光机31进行位置和/或姿态调节，以在所述光机31呈角度投射时获取各所述配合组中相机41对焦中心和相机41接收到的标定图像中心的偏移值。

值得说明的是，衍射光波导就是基于光的衍射，引导光波传播的介质装置。利用光栅的衍射特性来设计“光路”，让光在设计好的路径上传播，将微投影系统发出的光导入人眼。衍射光波导的光线由耦入元件进入，经过衍射后从耦出元件射出，衍射光波导上可能设计多个耦入元件和多个耦出元件，本实施例仅以相互配合的一套耦入和耦出元件为例进行说明。

应当理解的是，所述两个光机31以相同的入射角度投射相同的标定图像，在光机31、相机41以及待检测衍射光波导的位置调节完成后，此时光机31以一定的角度进行标定图像的投射，从而模拟现有的衍射光波导倾角入射的形式，相当于人眼在进行观察时，虽然最终接收到的画面是在正前方的，但是及其的图像投射其实是从眼睛的侧部投射的，因此相应的耦出元件射出的光线相对于相机41而言也是具有一定的角度的，并非是垂直照射的，因此，相机41接收到的图像就不会处在相机41的中心位置，产生了偏移值。

需要说明的是，两个相机41检测得到的偏移值应当是相等的。

步骤S20：控制所述两个光机31投射测试图片，获取所述两个相机41的图像信息；

需要说明的是，在经过调试以后，光机31和相机41的位置信息就可以确定，此时可以将光机31和相机41都调试成模拟实际使用的状态进行测试，此时投射的测试图片与标定图像并不相同。

步骤S30：将所述偏移值转化为像素信息，从而对两个图像信息进行拼接处理，以得到输出图像。

通过S10的标定过程获得了作为参考换算基准的偏移量，偏移量能够反应出标定的双目补偿的FOV的中心位置，通过数据处理将其换算为像素信息，可以对应计算出单个相机41接收图像的损失部分，将两个图像信息基于该信息值进行拼接，使得图像的部分交叠，交叠的部分即对应左眼和右眼在接收图像时的损失部分，而基于双目补偿原则，两个眼睛共同观察到的图像就是拼接后的尺寸更大的图像。

需要说明的是，在步骤S10之前，还包括各零部件的组装，例如，装在待检测的衍射光波导，将其通过仿形工装22夹持固定。

进一步的，步骤S10中，包括：

步骤S11：控制各所述配合组中的所述光机31和所述相机41与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对；

需要说明的是，首先基于垂直光路传导进行初始位置信息的确定，请参照图4。

具体的，向所述控制装置6输入待检测衍射光波导形貌图纸，并标注耦入元件和耦出元件的位置关系，输入相机41探测位置，例如相机41的光阑中心与待检测衍射光波导的耦出元件中心的间距为出瞳距离。相机41的初始位置是可以根据待检测衍射光波导进行大致方位的确定的，以头戴类产品为例，产品在设计完成以后用户佩戴的方式是固定的，因此眼睛的位置是固定的，根据当前设计的光机31、相机41、承载台21的可移动模式，控制相关部件移动，使得各所述配合组中的所述光机31和所述相机41与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对，即光机31和相机41能够分别垂直与待检测的衍射光波导，可以设定光机31与待检测衍射光波导之间的间隙为1mm。

步骤S121：若相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机31和各所述相机41的位置作为初始位置；

为了便于图像的比对和识别，例如，选取一个空白底板上绘制有十字中心的图像作为标定图像，由于光机31以垂直光进行标定图像的投射，因此若相机41当前的位置没有误差，则理想状态下相机41接收的光线也是垂直入射的，此时标定图像中的十字中心应当刚好能够与相机41本身自带的对焦中心重合。此时可以认为当前的光机31和相机41处于垂直状态，并且在各自的基础位置上，将当前的各所述光机31和各所述相机41的位置作为初始位置，从而作为后续标定步骤时的位置参考。

步骤S13：控制处在初始位置的各所述配合组中的所述光机31和所述相机41偏转预设角度；

光机31需要以入射角α进行图像的投射，因此基于初始位置，控制旋转台32进行转动，使得光机31的入射角度发生变化，应当理解是，即使光机31的入射角速度变化，仍然需要保证光机31能够从耦入元件的中心射入，此时可以通过视觉检测结构5进行位置检测，从而对光机31的横向方位进行微调。

需要说明的是，α可以是3°、5°、10°等，是在设计之初确定，通常α≤20°。

应当理解的是，基于衍射原理，在一个配合组中，若光机31向左转动发生偏转，相应的相机41应该对应向右转动同样的角度，而在另一个配合组中，光机31和相机41的转动方向应当与该配合组中正好相反，请参照图5。

步骤S141：若相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机31和各所述相机41的位置作为标定位置；

由于光机31和相机41都基于控制朝相反的方向转动相同的角度，而光机31又能够保证光线从耦入元件中心入射，因此若相机41当前的位置没有误差，则理想状态下相机41接收的标定图像中的十字中心应当刚好能够与相机41本身自带的对焦中心重合，此时则说明该光路传导是正确的，将当前的各所述光机31和各所述相机41的位置作为标定位置。

步骤S15：在各所述配合组中，控制处在标定位置的所述相机41摆动至和待检测衍射光波导的耦出元件中心正对，所述光机31保持在标定位置，获取当前相机41对焦中心和相机41接收到的标定图像中心的距离差值即为所述偏移值。

应当理解的是，人眼在实际观察时，并不会像前述的标定步骤时能够进行活动并且进行角度调节，因此，在偏移值获取时，需要保持光机31在标定位置，即模拟使用位置，而相机41应当和待检测衍射光波导的耦出元件中心正对，此时由于相机41在偏转时为了保持光阑正对耦出元件，可能进行了微调，因此该位置可能与初始位置重合也可能存在一定的偏差。

基于调整后的位置关系，标定图像仍以α角度内透出，而由于相机41此时呈正对状态，因此当耦出元件以一定的角度出射标定图像时，相机41获取到的图像必然不会处在中心位置，此时相机41对焦中心和相机41接收到的标定图像中心的距离差值即为所述偏移值，请参照图6。

应当理解的是，若左侧的相机41接收到的标定图像落在左侧，则右侧的相机41接收到的标定图像应当落在右侧。

例如，假设相机41的焦距为f，两个光机31均以α角度射入，则偏移量为|f*tan(α)|，统一规定向中心偏移为正，即两个相机41彼此靠近的方向为正，反之为负，此时记录相机41的中心位置，即为标定双目补偿的FOV的中心位置，在图6的实施例中，两个相机41接收到的标定图像若要与相机41对焦中心重合，均需要移动-|f*tan(α)|的距离。

进一步的，步骤步骤S11之后还包括：

步骤S122：若相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心错开；

可以理解的是，由于光机31需要保证准确投射的状态，因此在初期就可以通过视觉检测结构5进行精准位置的调节，而相机41的实际对应情况需要根据相机41接收图像后图像位置信息来确定，因此在位置调整过程中，相机41的位置可能出现偏差，即相机41的光阑中心未与耦出元件的中心呈正对设置，此时接收到的标定图像就是偏移状态的。

步骤S123：获取此时相机41对焦中心和相机41接收到的标定图像中心的第一距离差值；

可以理解的是，相机41在获取图像后，可以通过自身功能自动识别是否偏移对焦中心以及偏移的程度，也可以将该图像信息上传给控制装置6，由其中相关的处理模块进行数据处理识别得到所述第一距离差值。

步骤S124：根据所述第一距离差值控制所述相机41进行位置调节以使得所述第一距离差值为零；

可以理解的是，根据所述第一距离差值控制相机41在横向或者纵向朝对应的方向移动同样的距离即可，仍可以通过相机41继续采集图像判断所述第一距离差值是否为零，即相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心是否重合。

步骤S125：获取当前各所述配合组中光机31和相机41的位置作为初始位置。

应当理解的是，通过不断微调相机41的方位，直至相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心重合，才能够结束微调。

进一步的，步骤S13之后还包括：

步骤S142：若相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心错开；

可以理解的是，由于光机31需要保证准确投射的状态，因此在初期就可以通过视觉检测结构5进行精准位置的调节，而相机41的实际对应情况需要根据相机41接收图像后图像位置信息来确定，因此在位置调整过程中，虽然是以相机41的光阑中心为基础进行偏转，但是其摆动后的位置仍可能出现偏差，即相机41的光阑中心未与耦出元件的中心对应，此时接收到的标定图像就是偏移状态的。

步骤S143：获取此时相机41对焦中心和相机41接收到的标定图像中心的第二距离差值；

可以理解的是，相机41在获取图像后，可以通过自身功能自动识别是否偏移对焦中心以及偏移的程度，也可以将该图像信息上传给控制装置6，由其中相关的处理模块进行数据处理识别得到所述第二距离差值。

步骤S144：根据所述第二距离差值控制所述相机41进行位置调节以使得第二距离差值为零；

可以理解的是，根据所述第二距离差值控制相机41在横向或者纵向朝对应的方向移动同样的距离即可，仍可以通过相机41继续采集图像判断所述第二距离差值是否为零，即相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心是否重合。

步骤S145：获取当前各所述配合组中光机31和相机41的位置作为标定位置。

应当理解的是，通过不断微调相机41的方位，直至相机41对焦中心和当前相机41接收到的标定图像中心重合，才能够结束微调。

进一步的，步骤S30之后还包括：

对所述输出图像进行分析，以得到图像参数；

将所述图像参数与预设图像参数比对，以分析该衍射光波导的补偿效果。

需要说明的是，对输出图像，即合成后的图像进行后运算，例如计算均匀性、色度等，将这些信息与设计时预设参数比对，从而可以分析评价基于该衍射光波导的双目补偿效果，从而便于后续的调试和设计的修改。

在一个实施例中，双目补偿测试装置的测试方法的过程如下：

装载待检测衍射光波导：

此时两个待检测衍射光波导彼此对称，两个耦入元件分别位于两侧，两个耦出元件处在两个耦入元件之间。

双目补偿的位置标定：

输入波导形貌图纸，并标注耦入元件和耦出元件的位置关系，输入相机41探测位置，调整两个光机31分别垂直于待检测衍射光波导，并且二者之间的间隙为1mm；相机41根据图纸和视觉检测结构5调整到设定的探测位置，即耦出元件的中心点位；

光机31投射垂直于波导的标定图片，相机41进行采集，控制装置6根据标定图片的十字与相机41对焦中心是否重合来微调相机41位置，使得图像处于相机41正中心，以保证相机41处于正确的位置，控制装置6记录相机41和光机31的位置信息。

根据输入的角度α，计算光机31和相机41需要移动的距离和转动的角度，控制相应零件进行调整，此时判断标定图像十字依然和相机41对焦中心重合，则位置调整无误，控制装置6记录该位置信息。

相机41调回垂直于光波导的状态，此时相机41采集的图像相对与相机41的对焦中心发生偏移，假设相机41的焦距为f，则偏移量为|f*tan(α)|，以向中心偏移为正，反之为负，此时记录相机41的中心位置，即为标定双目补偿的FOV的中心位置，转换成像素为px。

双目补偿的结果测试：

请参照图7，两个光机31投射需要测试的图片，以大小为FOV1的白图为例，此时两个相机41采集到图像为偏移相机41中心的图像，将两个相机41捕捉到的图像传输到控制装置6的数据处理模块中。

图像数据处理：

由于预先进行了标定，因此实际测试时测试图像的偏移值与标定时的偏移值一致，根据标定的偏移值对应换算的像素信息，则由于位移偏量为负值(-px)，由此两个图像从重合状态分别向外平移px个像素。如两幅图像是亮度图像直接对亮度进行叠加，如果是色度图像则对图像的RGB通道分别叠加后拼接，最终拼接的图像扩展为2*(FOV1-α)。可以对合成的图像进行后运算，如计算均匀性，色度等。

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一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，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 (11)

1.一种双目补偿测试装置，其特征在于，包括：

机台；

波导安装组件，包括沿横向间隔设置于所述机台端面的两个承载台，所述两个承载台在所述机台上沿横向和/或纵向的位置可调，所述两个承载台用于承载待检测衍射光波导；

光机组件，设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，所述光机组件包括沿横向间隔设于所述机台端面的两个光机，所述两个光机用于分别对应两个待检测衍射光波导的耦入元件，各所述光机在所述机台上沿横向和/或纵向的位置可调，且各所述光机能够沿上下向延伸的轴线转动；

相机组件，设于所述波导安装组件处在纵向上的一侧，且与所述光机组件位于所述波导安装组件的同侧，所述相机组件包括两个相机，所述两个相机与所述两个光机避让设置，用于模拟人眼，且用以分别对应两个待检测衍射光波导的耦出元件，各所述相机在所述机台上沿横向和/或纵向位置可调，且各所述相机能够相对所述机台在横向摆动；以及，

控制装置，电性连接所述光机组件和所述相机组件。

2.如权利要求1所述的双目补偿测试装置，其特征在于，各所述承载台能够沿横向、且沿纵向活动；和/或，

所述承载台上设有仿形工装，所述仿形工装用于与待检测衍射光波导相适配，以供待检测衍射光波导安装。

3.如权利要求1所述的双目补偿测试装置，其特征在于，所述光机组件还包括两个旋转台，所述两个旋转台能够沿横向活动，且能够沿上下向延伸的轴线转动；

所述两个光机对应固定在所述两个旋转台上。

4.如权利要求1所述的双目补偿测试装置，其特征在于，所述相机组件还包括两个移动台，所述两个移动台能够沿横向、且沿纵向活动，各所述移动台的顶部固定安装对应的所述相机，各所述移动台能够绕所述相机的镜头光阑中心摆动。

5.如权利要求1所述的双目补偿测试装置，其特征在于，所述相机设置为光阑前置镜头的相机。

6.如权利要求1所述的双目补偿测试装置，其特征在于，所述双目补偿测试装置还包括两个视觉检测结构，所述两个视觉检测结构分别设于所述两个承载台背向所述光机组件的一侧。

7.一种基于权利要求1至6任意一项的双目补偿测试装置的测试方法，双目补偿测试装置中的两个光机设于两个相机相远离的两侧，对应同一待检测衍射光波导的所述光机和所述相机形成一个配合组，其特征在于，所述双目补偿测试装置的测试方法包括以下步骤：

控制所述承载台、所述两个相机、所述两个光机进行位置和/或姿态调节，以在所述光机呈角度投射时获取各所述配合组中相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的偏移值，其中，所述两个光机以相同的入射角度投射相同的标定图像；

控制所述两个光机投射测试图片，获取所述两个相机的图像信息；

将所述偏移值转化为像素信息，从而对两个图像信息进行拼接处理，以得到输出图像。

8.如权利要求7所述的双目补偿测试装置的测试方法，其特征在于，所述控制所述承载台、所述两个相机、所述两个光机进行位置调节和姿态调节以进行所述两个配合组的标定，得到各所述配合组中相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的偏移值的步骤中，包括：

控制各所述配合组中的所述光机和所述相机与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对；

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机和各所述相机的位置作为初始位置；

控制处在初始位置的各所述配合组中的所述光机和所述相机偏转预设角度；

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心重合，将当前的各所述光机和各所述相机的位置作为标定位置；

在各所述配合组中，控制处在标定位置的所述相机摆动至和待检测衍射光波导的耦出元件中心正对，所述光机保持在标定位置，获取当前相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的距离差值即为所述偏移值。

9.如权利要求8所述的双目补偿测试装置的测试方法，其特征在于，所述控制各所述配合组中的所述光机和所述相机与对应的待检测衍射光波导的耦入元件中心和耦出元件中心正对的步骤之后还包括：

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心错开；

获取此时相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的第一距离差值；

根据所述第一距离差值控制所述相机进行位置调节以使得所述第一距离差值为零；

获取当前各所述配合组中光机和相机的位置作为初始位置。

10.如权利要求8所述的双目补偿测试装置的测试方法，其特征在于，所述控制各所述配合组中的所述光机和所述相机偏转预设角度的步骤之后还包括：

若相机对焦中心和当前相机接收到的标定图像中心错开；

获取此时相机对焦中心和相机接收到的标定图像中心的第二距离差值；

根据所述第二距离差值控制所述相机进行位置调节以使得第二距离差值为零；

获取当前各所述配合组中光机和相机的位置作为标定位置。

11.如权利要求7所述的双目补偿测试装置的测试方法，其特征在于，所述将所述偏移值转化为像素信息，从而对两个图像信息进行拼接处理，以得到输出图像的步骤之后还包括：

对所述输出图像进行分析，以得到图像参数；

将所述图像参数与预设图像参数比对，以分析该衍射光波导的补偿效果。