CN108021346A - Vr头戴设备显示图像的方法、vr头戴设备和*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种VR头戴设备显示图像的方法、VR头戴设备和***，所述方法包括：获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，所述特定交点是所述显示屏唯一对应的透镜光轴与所述显示屏的交点；根据所述偏移量确定待显示图像在所述显示屏上的显示位置；在所述显示位置处显示所述待显示图像。通过实施本方案的实施例，可以解决由于显示屏工装偏差导致的所显示图像异常的问题。

Description

VR头戴设备显示图像的方法、VR头戴设备和***

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种VR头戴设备显示图像的方法、VR头戴设备和***。

背景技术

随着虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术的发展，VR设备逐渐普及。VR设备的显示屏前方通常需要配备透镜，达到帮助体验者清晰地观看到显示屏所显示图像的目的。

若要达到上述目的，需要显示屏与透镜保持一定的位置关系，若显示屏向上、向下、向左、或向右偏移，则会导致所观看到的图像异常。上述异常可以体现为，当VR设备为单显示屏设备时，眼睛所看到的图像会产生畸变；或者，上述异常还可以体现为，当VR设备为双显示屏设备时，由于工装偏差的随机性较大，左右工装偏差可能不一致，进而眼睛看到的图像带有重影等。

然而在设备组装时，显示屏与透镜往往不能保持上述位置关系进而向上、向下、向左、或向右偏移，往往导致观看者所观看的图像异常的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种VR头戴设备显示图像的方法、VR头戴设备和***，用以解决所观看图像异常的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种VR头戴设备显示图像的方法，包括：

获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，所述特定交点是所述显示屏唯一对应的透镜光轴与所述显示屏的交点；

根据所述偏移量确定待显示图像在所述显示屏上的显示位置；

在所述显示位置处显示所述待显示图像。

第二方面，本发明实施例提供了一种VR头戴设备，包括：

处理器、存储器以及显示器；

所述处理器分别与所述存储器、所述显示器连接；

所述存储器用于存储可执行指令；

所述处理器通过执行所述存储器中所存储的可执行指令控制所述显示器，以实现本发明第一方面提供的显示图像的方法。

第三方面，本发明实施例提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现本发明第一方面提供的显示图像的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种VR头戴***，所述VR头戴***包括VR头戴设备、处理器及存储器；

所述VR头戴设备包括透镜结构和显示器；

所述处理器分别与所述存储器和所述显示器电连接；

所述存储器用于存储可执行指令；

所述处理器通过执行所述存储器中所存储的可执行指令控制所述显示器，以实现本发明第一方面提供的显示图像的方法。

本发明实施例所提供的一种VR头戴设备显示图像的方法、VR头戴设备和***，获取显示屏的中心点与特定交点的偏移量，根据偏移量确定待显示图像在显示屏上的显示位置，并在上述显示位置显示待显示图像。本发明实施例中，结合显示屏的偏移量调整显示屏所显示的待显示图像，因此，在显示屏错误放置的情况下，能够正常显示待显示图像，解决了由于错误放置显示屏所导致的所看到图像异常的问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的显示图像的方法的流程图；

图2为正常显示时图像与透镜的位置关系；

图3为显示屏错误放置的一种情况；

图4为图1所示实施例中步骤S102的一种实施方式的流程图；

图5为网格的顶点的一个可选位置；

图6为图4所示实施例中步骤S201的一种实施方式的流程图；

图7为本发明实施例提供的VR头戴***的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的VR头戴设备的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的VR头戴设备的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，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商品或者***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商品或者***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商品或者***中还存在另外的相同要素。

进一步值得说明的是，本发明各实施例中各步骤之间的顺序是可以调整的，不是必须按照以下举例的顺序执行。

本发明实施例提供的显示图像的方法，应用于电子设备，电子设备可以为VR头戴设备或通用计算机。具体地，VR头戴设备可以为单/双目VR眼镜、单、双显示屏VR眼镜、单/双目摄像头透视型增强现实眼镜等。本发明实施例提供的方法还可以应用于运行在电子设备上的显示图像的装置上，可选地，该装置可以为显示处理类应用程序；该装置还可以为应用程序的功能插件。

如图1所示，本发明实施例提供的显示图像的方法，包括如下步骤：

S101:获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，特定交点是显示屏唯一对应的透镜光轴与显示屏的交点。

其中，偏移量可以为中心点在所设定坐标系中各个坐标轴方向上的偏移量。

实际情况下，若要通过透镜正常地看到显示屏上的图像，则需要所显示图像与透镜保持一定的位置关系，例如，当设备为双显示屏时，则需要保证所显示图像的中心点处于显示屏所对应的透镜的光轴上，如图2所示。然而实际对设备进行组装时，显示屏的放置可能出现偏差，导致所看到的图像异常的问题。因此，本发明实施例提供图像显示方法，以在显示过程中对待显示图像的位置进行调整，使用户看到正常的图像。

需要说明的是，若设备为左右双显示屏设备，则左显示屏唯一对应的透镜为左侧透镜，右显示屏唯一对应的透镜为右侧透镜；若设备为单显示屏设备，则显示屏唯一对应的透镜可以为左、右侧透镜中的任一个透镜。

本实施例中所获取的偏移量可以由检测***预先进行检测，并发送至本实施例对应设备中，进而本实施例中，可以接收检测***发送的偏移量；将偏移量写入显示屏所属设备的永久性存储空间中。将偏移量写入至永久性存储空间，可以防止偏移量的丢失。具体地，永久性存储空间可以为设备的persist(固存)分区。

可选地，在将偏移量写入至永久性存储空间后，可以响应于显示屏所属设备的启动操作，读取永久性存储空间中的偏移量至半永久性存储空间中，以从半永久性存储空间中读取偏移量。具体地，半永久性存储空间可以为设备的data(数据)分区。

检测***可以通过光学仪器测量偏移量。具体地，可以沿透镜的光轴投射一束光线至显示屏上，则可以获取特定交点坐标；接着根据显示屏的像素个数，可以确定出显示屏中心点的坐标，以显示屏中心点坐标减去特定交点坐标则可以获取偏移量。举例而言，若测得特定交点的X、Y轴坐标为(H,I)，屏幕中心点的X、Y轴坐标为(J,K)，则偏移量为(H-J，I-K)。

S102:根据偏移量确定待显示图像在显示屏上的显示位置。

具体地，由于偏移量为显示屏中心点相对于特定交点的坐标，进而本发明实施例通过反向矫正的方法对待显示图像的位置进行调整。举例而言，如图3所示，若显示屏中心点在特定交点的左上方，则将待显示图像向右下方移动，也就是说，待显示图像的显示位置应处于显示屏中心点的右下方。再如，若显示屏中心点在特定交点的上方，则将待显示图像向下方移动，也就是说，待显示图像的显示位置处于显示屏中心点的下方。

S103：在显示位置处显示待显示图像。

确定待显示图像的显示位置后，显示待显示图像，进而用户可以看到正常、清晰的图像。

本实施例中，根据显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，确定待显示图像的显示位置，以在显示屏的放置位置出现偏差时，对待显示图像进行调整，进而能够正常显示待显示图像，解决了由于错误放置显示屏所导致的所看到图像异常的问题。

在实际应用中，往往将显示屏划分为多个网格，将待显示图像划分为与网格相应数量的图像块，在每个网格内显示待显示图像的相应图像块。相应于上述情况，可选地，如图4所示，图1实施例中步骤S102：根据偏移量确定待显示图像在显示屏上的显示位置，的实施方式，可以包括如下步骤：

S201：根据偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定多个预设顶点的校正坐标，多个预设顶点对应于预先在显示屏上划分的多个网格的顶点。

顶点可以为网格的某个参考点，举例而言，如图5所示，假设显示屏被划分为9个网格，则某一网格的顶点可以为该网格的左上角顶点、右上角顶点、左下角顶点、右下角顶点中的任一点。顶点的原始坐标为待显示图像显示在屏幕中心时所确定的顶点的坐标。

针对某一个网格的顶点来说，可选地，若其原始坐标在X、Y轴上的坐标值为(A,B)，偏移量在X、Y轴上的坐标值为(M,N)，则确定该顶点的校正坐标为：(A-M，B-N)。

S202：根据多个预设顶点的校正坐标以及待显示图像中多个图像块与多个网格的对应关系，分别确定多个图像块在显示屏上的显示位置，多个图像块的数量与多个网格的数量一致。

在确定各个顶点的校正坐标后，可以获取到各顶点对应的网格的位置，进而获取到与各个网格对应的各个图像块在显示屏上的显示位置。

本实施例中，提供一种可选实施方式，根据偏移量确定显示屏上多个网格的校正坐标，进而可以确定待显示图像中与多个网格对应的多个图像块的显示位置。

实际应用中，各个显示屏的分辨率各不相同，为了提高本发明的适用性，使得本发明能够适用于分辨率不同的显示屏，本实施例中将坐标轴设置为无量纲的形式，并将各坐标轴的坐标范围设置为[0,1]，需要说明的是，各坐标轴上0刻度与原点相对应，1刻度与屏幕的宽/高相对应。本实施例中原始坐标同样为无量纲的形式。而S101中所获取的偏移量可以为有量纲的形式，偏移量的度量单位可以为预设长度单位，例如毫米、厘米等。如图6所示，在本实施例中，图4中步骤S201：根据偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定多个预设顶点的校正坐标，其中一个可选实施方式，可以包括如下步骤：

S301：根据显示屏的宽度和高度，对偏移量进行归一化处理。

实际应用中，偏移量包括显示屏的中心点在X轴和Y轴两个方向上相较于特定交点偏移的数值。归一化处理的具体方式可以为：将X轴上的偏移量除以屏幕宽度，将Y轴上的偏移量除以屏幕高度。举例而言，测得X轴、Y轴的偏移量分别为2.5厘米、1厘米，而屏幕的宽度、高度分别为10厘米、5厘米，则将上述偏离量归一化处理后在X、Y轴上的数值分别为0.25、0.2。

S302：根据归一化处理后的偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定多个预设顶点的校正坐标。

另外，如图7所示，本发明实施例提供了一种VR头戴***，所述VR头戴***包括VR头戴设备710、处理器720及存储器730；

所述VR头戴设备710包括透镜结构711和显示器712；

所述处理器720分别与所述存储器730和所述显示器712电连接；

所述存储器730用于存储可执行指令；

所述处理器720通过执行所述存储器730中所存储的可执行指令控制所述显示器712，以实现本发明提供的显示图像的方法。

如图8所示，本发明实施例还提供一种VR头戴设备，包括：

处理器810、存储器820以及显示器830。

所述处理器810分别与所述存储器820、所述显示器830连接；

所述存储器820用于存储可执行指令；

所述处理器810通过执行所述存储器820中所存储的可执行指令控制所述显示器830，以实现本发明实施例提供的显示图像的方法。

本发明一些实施例提供的VR头戴设备可以为VR头戴显示设备，具体地可以为外接式头戴显示设备或者一体式头戴显示设备，其中外接式头戴显示设备需要与外部处理***(例如计算机处理***)配合使用。

图9示出了一些实施例中VR头戴显示设备900的内部配置结构示意图。

显示单元901可以包括显示面板，显示面板设置在头戴显示设备900上面向用户面部的侧表面，可以为一整块面板、或者为分别对应用户左眼和右眼的左面板和右面板。显示面板可以为电致发光(EL)元件、液晶显示器或具有类似结构的微型显示器、或者视网膜可直接显示或类似的激光扫描式显示器。

虚拟图像光学单元902以放大方式拍摄显示单元901所显示的图像，并允许用户按放大的虚拟图像观察所显示的图像。作为输出到显示单元901上的显示图像，可以是从内容再现设备(蓝光光碟或DVD播放器)或流媒体服务器提供的虚拟场景的图像、或者使用外部相机910拍摄的现实场景的图像。一些实施例中，虚拟图像光学单元902可以包括透镜单元，例如球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜等。

输入操作单元903包括至少一个用来执行输入操作的操作部件，例如按键、按钮、开关或者其他具有类似功能的部件，通过操作部件接收用户指令，并且向控制单元907输出指令。

状态信息获取单元904用于获取穿戴头戴显示设备900的用户的状态信息。状态信息获取单元904可以包括各种类型的传感器，用于自身检测状态信息，并可以通过通信单元905从外部设备(例如智能手机、腕表和用户穿戴的其它多功能终端)获取状态信息。状态信息获取单元904可以获取用户的头部的位置信息和/或姿态信息。状态信息获取单元904可以包括陀螺仪传感器、加速度传感器、全球定位***(GPS)传感器、地磁传感器、多普勒效应传感器、红外传感器、射频场强度传感器中的一个或者多个。此外，状态信息获取单元904获取穿戴头戴显示设备900的用户的状态信息，例如获取例如用户的操作状态(用户是否穿戴头戴显示设备900)、用户的动作状态(诸如静止、行走、跑动和诸如此类的移动状态，手或指尖的姿势、眼睛的开或闭状态、视线方向、瞳孔尺寸)、精神状态(用户是否沉浸在观察所显示的图像以及诸如此类的)，甚至生理状态。

通信单元905执行与外部装置的通信处理、调制和解调处理、以及通信信号的编码和解码处理。另外，控制单元907可以从通信单元905向外部装置发送传输数据。通信方式可以是有线或者无线形式，例如移动高清链接(MHL)或通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、无线保真(Wi-Fi)、蓝牙通信或低功耗蓝牙通信，以及IEEE802.11s标准的网状网络等。另外，通信单元905可以是根据宽带码分多址(W-CDMA)、长期演进(LTE)和类似标准操作的蜂窝无线收发器。

一些实施例中，头戴显示设备900还可以包括存储单元，存储单元906是配置为具有固态驱动器(SSD)等的大容量存储设备。一些实施例中，存储单元906可以存储应用程序或各种类型的数据。例如，用户使用头戴显示设备900观看的内容可以存储在存储单元906中。

一些实施例中，头戴显示设备900还可以包括控制单元，控制单元907可以包括计算机处理单元(CPU)或者其他具有类似功能的设备。一些实施例中，控制单元907可以用于执行存储单元906存储的应用程序，或者控制单元907还可以用于执行本申请一些实施例公开的方法、功能和操作的电路。

图像处理单元908用于执行信号处理，比如与从控制单元907输出的图像信号相关的图像质量校正，以及将其分辨率转换为根据显示单元901的屏幕的分辨率。然后，显示驱动单元909依次选择显示单元901的每行像素，并逐行依次扫描显示单元901的每行像素，因而提供基于经信号处理的图像信号的像素信号。

一些实施例中，头戴显示设备900还可以包括外部相机。外部相机910可以设置在头戴显示设备900主体前表面，外部相机910可以为一个或者多个。外部相机910可以获取三维信息，并且也可以用作距离传感器。另外，探测来自物体的反射信号的位置灵敏探测器(PSD)或者其他类型的距离传感器可以与外部相机910一起使用。外部相机910和距离传感器可以用于检测穿戴头戴显示设备900的用户的身***置、姿态和形状。另外，一定条件下用户可以通过外部相机910直接观看或者预览现实场景。

一些实施例中，头戴显示设备900还可以包括声音处理单元，声音处理单元911可以执行从控制单元907输出的声音信号的声音质量校正或声音放大，以及输入声音信号的信号处理等。然后，声音输入/输出单元912在声音处理后向外部输出声音以及输入来自麦克风的声音。

需要说明的是，图9中虚线框示出的结构或部件可以独立于头戴显示设备900之外，例如可以设置在外部处理***(例如计算机***)中与头戴显示设备900配合使用；或者，虚线框示出的结构或部件可以设置在头戴显示设备900内部或者表面上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种VR头戴设备显示图像的方法，其特征在于，包括：

获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，所述特定交点是所述显示屏唯一对应的透镜光轴与所述显示屏的交点；

根据所述偏移量确定待显示图像在所述显示屏上的显示位置；

在所述显示位置处显示所述待显示图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏移量确定待显示图像在所述显示屏上的显示位置，包括：

根据所述偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定所述多个预设顶点的校正坐标，所述多个预设顶点对应于预先在所述显示屏上划分的多个网格的顶点；

根据所述多个预设顶点的校正坐标以及所述待显示图像中多个图像块与所述多个网格的对应关系，分别确定所述多个图像块在所述显示屏上的显示位置，所述多个图像块的数量与所述多个网格的数量一致。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坐标轴无量纲，且坐标范围为(0,1)；所述偏移量的度量单位为预设长度单位；

所述根据所述偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定所述多个预设顶点的校正坐标，包括：

根据所述显示屏的宽度和高度，对所述偏移量进行归一化处理；

根据所述归一化处理后的偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定所述多个预设顶点的校正坐标。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏移量和显示屏上多个预设顶点的原始坐标，确定所述多个预设顶点的校正坐标，包括：

确定所述多个预设顶点中任一预设顶点的校正坐标为：(A-M，B-N)；

其中，(A,B)是所述任一预设顶点的原始坐标，(M,N)为所述偏移量。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量之前，还包括：

接收检测***发送的所述偏移量；

将所述偏移量写入所述显示屏所属设备的永久性存储空间中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取显示屏的中心点相对于特定交点的偏移量，包括：

响应于所述显示屏所属设备的启动操作，读取所述永久性存储空间中的所述偏移量至半永久性存储空间中，以从所述半永久性存储空间中读取所述偏移量。

7.一种VR头戴设备，其特征在于，包括：

处理器、存储器以及显示器；

所述处理器分别与所述存储器、所述显示器连接；

所述存储器用于存储可执行指令；

所述处理器通过执行所述存储器中所存储的可执行指令控制所述显示器，以实现如权利要求1至6任一项所述的显示图像的方法。

8.一种VR头戴***，其特征在于，所述VR头戴***包括VR头戴设备、处理器及存储器；

所述VR头戴设备包括透镜结构和显示器；

所述处理器分别与所述存储器和所述显示器电连接；

所述存储器用于存储可执行指令；

所述处理器通过执行所述存储器中所存储的可执行指令控制所述显示器，以实现如权利要求1至6任一项所述的显示图像的方法。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序使计算机执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的显示图像的方法。