CN106961596A - 调整图像位置的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种调整图像位置的方法与设备，用以解决现有技术下移动终端安装到头戴设备上时其屏幕显示图像的中心难以同光学镜片的中心对准的问题。具体地，是根据亮度测量装置的采光窗口在移动终端屏幕上的对应位置来确定光学镜片的中心位置，并根据光学镜片的中心位置与移动终端屏幕的中心位置之间的偏移来确定屏幕显示图像的调整方向和调整距离，从而实现了屏幕显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置的自动化对准。本申请避免了用户只能依赖手动调整移动终端位置来实现两者对准的低效方式，方便用户使用，提高了用户体验。

Description

调整图像位置的方法与设备

技术领域

本申请涉及虚拟现实领域，具体为一种调整图像位置的方法与设备。

背景技术

虚拟现实头戴式显示设备，简称VR(Virtual Reality，虚拟现实)头显，是一种利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。

按照目前VR的硬件形态来划分，VR头戴式显示设备主要分为三种：外接头戴式设备、一体式头显和移动端头显。外接头戴式设备也称为PC端头显，需要将其连接电脑才能进行使用，外接头戴式设备的用户体验较好，具备独立屏幕，产品结构复杂、技术含量较高，受到数据线的束缚，用户无法自由活动。一体式头显具有独立的CPU、输入和输出显示功能，无需使用任何输入输出设备。移动端头显即所谓的手机盒子头显，结构简单、价格低廉，只要放入手机即可观看，使用方便。

用户在使用手机盒子类头显产品时，必须要仔细调整手机的位置，使手机屏幕上显示图像的中心与VR头显的透镜中心对准，如果对准出现问题，就会导致手机屏幕上显示的左右两部分图像的中心点与VR头显的透镜光轴偏离，从而不能在用户眼中正常成像，会引起用户的不适。而目前可兼容多种屏幕尺寸手机的VR头显，一般都没有提供检测手机图像的显示位置并自动与VR头显的光学中心对准的功能，只能靠用户手动不断调整手机的放置位置来进行对准。

申请内容

本申请的一个目的是提供一种调整图像位置的方法与设备，用以解决现有技术下移动终端安装到头戴设备上时其屏幕显示图像的中心难以同光学镜片的中心对准的问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种在移动终端调整图像位置的方法，其中，包括：

获取头戴设备发送的亮度信息；

根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置；

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离；

根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中图像显示位置进行调整。

进一步地，所述获取头戴设备发送的亮度信息，包括：

通过屏幕显示第一图像，并获取对应的第一亮度信息。

进一步地，所述根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置，包括：

在所述第一亮度信息达到预设极限值时，将所述第一图像上检测到所述第一亮度信息的位置，确定为所述采光窗口在移动终端的屏幕上的位置。

进一步地，所述在移动终端调整图像位置的方法，还包括：

在背景图像中***扫描点，生成所述第一图像。

进一步地，所述在背景图像中***扫描点，包括：

根据预设的扫描步距和扫描步数在所述背景图像中***扫描点。

进一步地，所述根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离，包括：

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置和预设的采光窗口与光学镜片的中心位置的偏移距离，获取光学镜片的中心位置；

根据所述光学镜片的中心位置和预设的屏幕的中心位置，获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离。

进一步地，所述根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中的图像显示位置进行调整，包括：

在偏移距离小于第一阈值时，根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中的图像显示位置进行调整。

此外，本申请还提供了一种在头戴设备调整图像位置的方法，其中，该方法包括：

测量移动终端的屏幕所显示的图像在其亮度测量模块的采光窗口处的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端，以使所述移动终端根据所述亮度信息对其屏幕显示图像的位置进行调整。

基于本申请的另一方面，本申请还提供了一种用于安装移动终端的头戴设备，其中，该设备包括：

支架，用于安装移动终端；

光学镜片，用于向用户呈现所述移动终端的屏幕显示的图像；

亮度测量装置，用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端，其中，所述采光窗口与所述光学镜片的相对位置固定。

进一步地，所述亮度测量装置包括：

亮度测量模块，用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息；

处理器模块，用于获取经测量得到的亮度信息，并将所述亮度信息通过数据传输模块发送至所述移动终端，以使所述移动终端根据所述亮度信息对其屏幕显示图像的位置进行调整；

数据传输模块，用于所述头戴设备与所述移动终端之间的信息传输。

本申请还提供了一种移动终端，其中，该移动终端安装于头戴设备，包括：

屏幕，用于显示图像；

处理器，用于：

获取头戴设备发送的亮度信息；

根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端的屏幕上的位置；

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离；

根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中图像显示位置进行调整。

与现有技术相比，本申请的技术方案根据亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的对应位置来确定光学镜片的中心位置，并根据光学镜片的中心位置与移动终端屏幕的中心位置之间的偏移来确定屏幕显示图像的调整方向和调整距离，从而实现了屏幕显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置的自动化对准，避免用户只能依赖手动调整移动终端位置来实现两者对准的低效方式，方便用户使用，提高了用户体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的一种用于安装移动终端的头戴设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种在移动终端调整图像位置的方法的流程图。

图3为本申请实施例提供的一种优选的手机与VR头显进行交互式认证的流程图。

图4为本申请实施例提供的一种优选的手机与VR头显进行交互式协作实现图像位置调整的流程图。

附图标记说明：1、支架，2、左光学镜片，3、右光学镜片，4、亮度测量装置，5、亮度测量模块、6、处理器模块，7、数据传输模块，8、移动终端。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1示出了本申请实施例提供的一种用于安装移动终端的头戴设备，该设备包括支架1、光学镜片2、3和亮度测量装置4，所述支架1用于安装移动终端8，还可用于安装其它组件如左光学镜片2、右光学镜片3和亮度测量装置4。

为方便用户使用，支架1可以做成眼镜或头盔的样式，或其它用户易于使用的样式。同时，支架1支持多种屏幕尺寸的移动终端，可实现多种类型移动终端的安装固定功能。

一种优选的支架1如通用VR头显，使用不同的材料制造，并可以固定在用户的头上，如小米VR玩具版和Google Cardboard产品等。

所述左光学镜片2和右光学镜片3用于向用户呈现所述屏幕显示的图像。左光学镜片2和右光学镜片3在支架1上的安装位置相对固定，用户的左、右眼分别通过左光学镜片2和右光学镜片3查看移动终端8的屏幕中显示的图像，移动终端屏幕会显示左右两张图像，左右两张图像内容类似但略有差异，经过人眼的观察后会在人脑中形成立体效果，让用户产生处于虚拟场景的感觉。

所述亮度测量装置4用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端8，其中，所述采光窗口与所述光学镜片的相对位置固定。

所述亮度测量装置4包括亮度测量模块5、处理器模块6和数据传输模块7，亮度测量模块5用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息。在此，亮度测量模块5是一种光学传感器，可以检测出其采光窗口采集的移动终端屏幕所显示图像的亮度信息。亮度测量模块5安装固定在支架1上，其采光窗口与光学镜片的中心位置相对固定，因此，可以通过采光窗口的位置来确定光学镜片的中心位置。

光学镜片的中心位置可以有多种定义，一种优选的定义是光学镜片的中心线，即是左光学镜片2和右光学镜片3的光心的连线的中垂面与移动终端屏幕形成平面的交线。

处理器模块6用于获取经测量得到的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端8，以使所述移动终端8根据所述亮度信息获取亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置，从而确定光学镜片的中心位置在移动终端屏幕上的位置。在此，处理器模块6是一个控制模块，在接收和处理来自亮度测量模块5的亮度信息之外，还负责接收和处理来自移动终端8的命令和状态信息，并将处理后的亮度信息通过数据传输模块7传输给移动终端8。

数据传输模块7用于所述头戴设备与所述移动终端8之间的信息传输，其中传输的信息既包括从头戴设备传输到移动终端8的亮度信息，也包括从移动终端8传输到头戴设备的控制命令和状态信息。

本申请实施例提供的一种移动终端8可以是任意不同类型、不同大小的移动终端，如手机、iPAD等，移动终端8包括用于显示图像的屏幕和用于实现屏幕图像的显示位置自动调整功能的处理器。

图2示出了本申请实施例提供的一种在移动终端调整图像位置的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤S101，获取头戴设备发送的亮度信息；

步骤S102，根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置；

步骤S103，根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离；

步骤S104，根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中图像显示位置进行调整。

移动终端在安装到头戴设备后，通过预设的接口与所述头戴设备进行连接。在使用头戴设备之前，可以要求移动终端向头戴设备提交身份认证信息，以确保只有获得授权的移动终端用户才可以使用该头戴设备。移动终端通过头戴设备的数据传输模块向处理器模块提交自己的识别信息和状态信息供头戴设备进行认证，认证通过后就可以使用头戴设备。移动终端身份认证之后，即可进行移动终端屏幕显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置的对准，避免用户在未对准情况下使用头戴设备导致的多种身体不适。

图3示出了本申请实施例提供的一种优选的手机与VR头显进行交互式认证的流程，其中，一种优选的移动终端即手机，一种优选的用于安装移动终端的设备即VR头显。要完成移动终端的身份认证和移动终端屏幕显示图像的位置的自动调整，需要在移动终端上安装并运行实现本发明申请技术方案的相应软件，即适配的VR软件。适配的VR软件需要与用户的交互来确定是否进行图像显示位置的自动调整，在完成自动调整后就可以运行其它VR应用软件。该流程包括如下步骤：

1)手机运行适配的VR软件后在VR头显上进行装配；

2)手机与VR头显进行身份识别信息确认；

3)如果信息确认未完成，转步骤4)执行；信息确认完成，转步骤5)执行；

4)提示用户VR头显不支持自动调整，请用户进行手动调整。转步骤8)执行；

5)手机提示用户是否需要自动调整；

6)如果用户选择调整，转步骤7)执行；用户选择不调整，转步骤8)执行；

7)运行图像显示位置调整流程；

8)运行VR应用软件。

移动终端屏幕显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置的对准功能的实现需要移动终端和头戴设备中亮度测量装置的交互协作来完成，两者交互的主要内容是亮度信息。在步骤S101，获取头戴设备发送的亮度信息之前，头戴设备先要通过亮度测量装置来完成亮度信息的测量并将该亮度信息发送至移动终端，其中的亮度测量模块用于测量屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息，数据传输模块用于将该亮度信息发送至移动终端。

移动终端获取头戴设备发送的亮度信息的交互过程如下：

一、移动终端在屏幕上显示第一图像，第一图像可以是预设的背景图像也可以是***了扫描点后的背景图像。为了便于测量，一种优选的预设背景图像是图像内容为全黑色/全白色的图像。

二、移动终端向头戴设备发送控制命令，该控制命令要求头戴设备执行亮度测量任务。

三、头戴设备接收该控制命令并通过亮度测量模块检测其采光窗口处的那部分屏幕显示图像的亮度信息，随后将获得的亮度信息通过数据传输模块发送给移动终端。

四、移动终端接收该亮度信息并记录，该亮度信息即为第一亮度信息。

为了确定步骤S102中所述采光窗口在移动终端屏幕上对应的位置，需要在预设的背景图像上***便于亮度测量的扫描点，优选的扫描点具体形式有扫描光带或扫描光斑，实际应用中光带的扫描速度较快，光斑的扫描速度较慢。在此，扫描光带的宽度可与采光窗口相同或略大，长度可超过采光窗口的长度。扫描光斑是扫描光带的特例，扫描光斑的形状、大小可与采光窗口的形状、大小相同，也可略大于采光窗口的大小，但是不能过大。扫描光带的宽度过大或扫描光斑的形状过大会造成采光窗口的定位误差较大，因此不能准确定位采光窗口的位置。光带/光斑的颜色设置为与背景图像颜色不同的其它颜色。扫描点可从某个预设的位置开始，由预设的扫描步距和扫描步数确定当前扫描点所在的位置。

在背景图像上***某个具***置的扫描点后，移动终端通知头戴设备再进行图像的亮度测量，得到包含该扫描点的图像在采光窗口处的亮度信息。移动终端记录当前的亮度信息和扫描点的位置信息，如果该亮度信息已经达到预期的最大值/最小值，那么整个扫描过程结束，如果没有达到，那么将扫描点移动到下一个扫描位置并重新执行亮度测量任务，如此循环直到整个扫描过程结束。

亮度信息预期的最大值/最小值与背景图像和扫描点的颜色设置有关，如背景图像为全黑色，扫描点为白色，那么应该查找亮度信息为预期最大值的扫描点。亮度信息为预期最大值的扫描点的位置即是亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置。

在步骤S102中已经得到所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置，由于采光窗口的位置与光学镜片的中心位置相对固定，即两者之间的偏移距离是已知的，从而可以根据采光窗口的位置计算出光学镜片的中心位置，在此，优选的方式是将采光窗口设置在光学镜片的中心位置，即两者间的偏移距离为零。同时，移动终端能够通过对自身的检测来获得屏幕的中心位置，因此两者间的偏移距离可以通过计算屏幕的中心位置到光学镜片的中心位置的距离来得到。

移动终端的屏幕中显示的是左、右两张图像，两张图像以屏幕的中心位置为轴对称显示，此时显示图像的中心位置即屏幕的中心位置。左、右图像分别对应用户的左、右眼，用户的左、右眼分别通过对应的光学镜片来查看对应的图像。

使用头戴设备的目的是将两张内容略有差异的图像在用户大脑中形成立体影像，如果显示图像的中心位置偏离了用户观察窗口的中心位置，会导致显示图像不能在用户大脑中正常成像，因而造成用户在使用头戴设备过程中的眩晕。用户通过光学镜片来查看图像，因此可认为用户观察窗口的中心位置就是光学镜片的中心位置，显示图像的中心位置需要同光学镜片的中心位置对准。

同时，要实现自动对准显示图像的中心位置和光学镜片的中心位置，这两者之间的偏移距离也不能太大，如果超过了某个阈值，就需要用户手动调整移动终端的安装位置，减小偏移距离后再执行显示图像的中心位置和光学镜片的中心位置的自动对准。例如，对于一个屏幕尺寸为5英寸的移动终端，显示图像的中心位置和光学镜片的中心位置之间的偏移距离不能超过10mm，超过的话就只能先进行用户的手动调整。

具体地，实现显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置对准的一种优选方式是将左、右两张图像的中心点位置同时向某个方向移动一定距离，移动距离的长短同所述偏移距离相同，移动方向由屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的相对位置关系决定，即屏幕的中心位置在光学镜片的中心位置的左边则向右移动，屏幕的中心位置在光学镜片的中心位置的右边则向左移动等，在图像移动完成后，此时左、右图像的中心点分别同左、右光学镜片的光心对准。

图4示出了本申请实施例提供的一种优选的手机与VR头显进行交互式协作实现自动调整图像位置的流程，其中，包括如下步骤：

1)手机显示背景图像并通知VR头显检测亮度；

2)VR头显通过内部的亮度测量模块测量亮度信息，并通过数据传输模块发送给手机；

3)手机接收并记录下背景亮度值；

4)手机根据设定的扫描步距和扫描步数，在背景图像上某一起始位置设定不同颜色的光带或光斑，再通知VR头显检测图像亮度；

5)VR头显通过内部的亮度测量模块再次测量亮度信息，并通过数据传输模块发送给手机；

6)手机接收并记录下当前亮度值，并与之前的亮度值进行比较，判断是否已经是期望的最大值或者最小值；

7)如果是期望的最大值或最小值，执行步骤10)；如果不是，执行步骤8)；

8)检查设定的扫描步数是否已经完成，如果没有完成，执行步骤9)；如果已经完成，则通知用户无法完成自动调整，请用户进行手动调整，流程结束；

9)按照设定的步距，移动光带或光斑的位置后，通知VR头显检测亮度，转到步骤5)执行；

10)根据测量到的亮度测量模块的采光窗口在手机屏幕上对应的实际坐标，调整手机屏幕上显示的左、右两部分图像的中心点位置；

11)通知用户完成自动调整。

与现有技术相比，本申请的技术方案根据亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的对应位置来确定光学镜片的中心位置，并根据光学镜片的中心位置与移动终端屏幕的中心位置之间的偏移来确定屏幕显示图像的调整方向和调整距离，从而实现了屏幕显示图像的中心位置与光学镜片的中心位置的自动化对准，避免用户只能依赖手动调整移动终端位置来实现两者对准的低效方式，方便用户使用，提高了用户体验。

在此，本领域技术人员应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本申请的保护范围。

以上结合附图实施例对本申请进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本申请做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本申请的限定，本申请将以所附权利要求书界定的范围作为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种在移动终端调整图像位置的方法，其中，包括：

获取头戴设备发送的亮度信息；

根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置；

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离；

根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中图像显示位置进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取头戴设备发送的亮度信息，包括：

通过屏幕显示第一图像，并获取对应的第一亮度信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端屏幕上的位置，包括：

在所述第一亮度信息达到预设极限值时，将所述第一图像上检测到所述第一亮度信息的位置，确定为所述采光窗口在移动终端的屏幕上的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：

在背景图像中***扫描点，生成所述第一图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在背景图像中***扫描点，包括：

根据预设的扫描步距和扫描步数在所述背景图像中***扫描点。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离，包括：

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置和预设的采光窗口与光学镜片的中心位置的偏移距离，获取光学镜片的中心位置；

根据所述光学镜片的中心位置和预设的屏幕的中心位置，获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中的图像显示位置进行调整，包括：

在偏移距离小于第一阈值时，根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中的图像显示位置进行调整。

8.一种在头戴设备调整图像位置的方法，其中，该方法包括：

测量移动终端的屏幕所显示的图像在其亮度测量模块的采光窗口处的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端，以使所述移动终端根据所述亮度信息对其屏幕显示图像的位置进行调整。

9.一种用于安装移动终端的头戴设备，其中，该设备包括：

支架，用于安装移动终端；

光学镜片，用于向用户呈现所述移动终端的屏幕显示的图像；

亮度测量装置，用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息，并将所述亮度信息发送至所述移动终端，其中，所述采光窗口与所述光学镜片的相对位置固定。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述亮度测量装置包括：

亮度测量模块，用于测量所述屏幕所显示的图像在其采光窗口处的亮度信息；

处理器模块，用于获取经测量得到的亮度信息，并将所述亮度信息通过数据传输模块发送至所述移动终端，以使所述移动终端根据所述亮度信息对其屏幕显示图像的位置进行调整；

数据传输模块，用于所述头戴设备与所述移动终端之间的信息传输。

11.一种移动终端，其中，该移动终端安装于头戴设备，包括：

屏幕，用于显示图像；

处理器，用于：

获取头戴设备发送的亮度信息；

根据获取的亮度信息确定所述头戴设备的亮度测量模块的采光窗口在移动终端的屏幕上的位置；

根据所述采光窗口在移动终端屏幕上的位置获取所述屏幕的中心位置与光学镜片的中心位置之间的偏移距离；

根据所述偏移距离对所述移动终端屏幕中图像显示位置进行调整。