CN110794585B - 一种头盔显示器双目对准校准方法 - Google Patents

一种头盔显示器双目对准校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110794585B
CN110794585B CN201910984372.5A CN201910984372A CN110794585B CN 110794585 B CN110794585 B CN 110794585B CN 201910984372 A CN201910984372 A CN 201910984372A CN 110794585 B CN110794585 B CN 110794585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target plate
distance
helmet
display
binocular alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910984372.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110794585A (zh
Inventor
王有智
张华锋
温亚非
李晓楠
赵建辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Original Assignee
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC filed Critical Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority to CN201910984372.5A priority Critical patent/CN110794585B/zh
Publication of CN110794585A publication Critical patent/CN110794585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110794585B publication Critical patent/CN110794585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0189—Sight systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

一种头盔显示器双目对准校准方法属于头盔显示器装调领域，涉及一种对头盔显示器双目对准指标校准的方法，本发明步骤如下：首先测量大视场平行光管在一定移动距离下的的视差；其次计算出光管成像距离；然后给定测试人员瞳距和测试距离，利用相似三角形原理计算出靶板间距；之后根据计算结果制作靶板；最后根据头盔显示器双目对准校准原理，利用靶板进行产品装调，完成头盔显示器双目对准指标校准。本发明能够在非生产环境、设备不具备的条件下进行头盔显示器的双目对准指标校准，可以在头盔显示器使用现场完成产品的校准，避免了产品返厂维修或携带大量设备进行产品调试校准，极大提高了头盔显示器的维修适应性，十分方便。

Description

一种头盔显示器双目对准校准方法
技术领域
一种头盔显示器双目对准校准方法属于头盔显示器装调领域，涉及一种头盔显示器校准方法，特别是涉及一种头盔显示器双目对准指标的校准方法，主要用于在非生产环境、装调设备不具备的条件下进行头盔显示器的双目对准指标校准。
背景技术
随着光电瞄准显示***综合技术的不断发展，头盔显示器已经成为一种新兴的光电瞄准显示***，依靠直接将显示画面投射到佩戴者眼睛中，使信息传递更快，更敏捷高效，是一种更具发展前景的显示设备。
头盔显示器通过内置的光学***，将显示画面分别投放到人的左眼和右眼中，左右眼将画面融合，完成信息传递。头盔显示器的双目对准指标直接影响产品的显示性能，需要将头盔显示器的双目对准指标校准到一定范围内，人的左右眼才能将各自独立接收的显示画面融合，一旦双目对准指标超出指标，人眼无法完成融合左右眼图像，就会出现显示画面重影的现象，甚至会导致佩戴者出现眩晕症状。
传统的头盔显示器双目对准校准方法，是通过装调人员佩戴头盔显示器，在大视场平行光管前通电出现显示画面，将显示画面的基准和大视场平行光管的基准对比，并进行装调。这种装调方法需要大视场平行光管和相应设备支撑，在产品生产现场很容易实现，但是在生产现场以外的地方，尤其是客户使用现场，进行头盔显示器双目对准校就比较麻烦，因为需要配备大视场平行光管和相应设备，且在不同客户现场校准，因校准人员不同、场地环境不同，产品校准后一致性也较差。以前客户需要对产品进行校准的时候，只能将生产设备运输到客户现场进行装调，或者将产品返回生产现场，不但影响产品使用，而且成本很高。
发明内容
本发明的目的：为了提高头盔显示器的维修适应性，特发明一种头盔显示器双目对准校准方法，能够在非生产环境、装调设备不具备的条件下进行头盔显示器的双目对准指标校准，可以在产品使用现场完成产品校准，避免产品返厂维修或携带大量设备进行产品调试校准，降低产品维修周期和维修成本，极大提高了头盔显示器的可维修性。
本发明技术方案提供一种头盔显示器双目对准校准方法，根据双目对准原理，模拟头盔显示器观测大视场平行光管中心目标位置时的光路，在其中选取左眼基准和右眼基准，通过所述左眼基准和右眼基准校准头盔显示器双目对准指标。
优选的，所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，包括以下步骤：
步骤1:测量大视场平行光管视差，记录测量视差时水平移动距离；
步骤2：计算出大视场平行光管成像距离H；
步骤3：根据头盔显示器双目对准原理，只要已知测试人员瞳距L，靶板摆放距离H1及步骤2中光管成像距离H，利用相似三角形便可计算出靶板上的左右基准距离L1，分别确定左、右眼基准；
步骤4:根据计算的左右基准距离L1制作左右眼基准靶板；
步骤5：最后根据头盔显示器双目对准校准原理，利用靶板进行产品装调，完成头盔显示器双目对准指标校准。
优选的，所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，所述步骤5包括：
将靶板放到距测试产品一定距离处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准6对齐，左眼成像位置2对齐靶板上的左眼基准3，观察右眼成像位置4和靶板上右眼基准5的相对位置，装调产品使右眼成像位置4和靶板上的右眼基准5对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
优选的，所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，所述步骤5包括：
将靶板放到距测试产品一定距离处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准6对齐，右眼成像位置4对齐靶板上的右眼基准5，观察左眼成像位置2和靶板上左眼基准3的相对位置，装调产品使左眼成像位置2和靶板上的左眼基准3对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
优选的，所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，所述步骤3包括：
测试人员瞳距L为已知量，根据测试场地需要确定靶板摆放距离H1，所述步骤2计算获取了大视场平行光管中心成像距离H，利用相似三角形计算出靶板上的左右基准距离L1即可获得左、右眼基准。
优选的，所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，计算靶板间距时可根据测试人员不同给出不同的瞳距L，根据场地大小不同给出不同靶板摆放距离H1，计算出相应的靶板左右基准距离L1，制作不同的靶板用来适用于不同测试人员、不同大小场地的测试需要。
本发明的优点：本发明能够在非生产环境、装调设备不具备的条件下进行头盔显示器的双目对准指标校准，根据不同测试人员和不同大小场地制作相应的校准靶板，可以在产品使用现场快速完成产品校准，避免产品返厂维修或携带大量设备进行产品调试校准，降低了产品维修周期和维修成本，极大提高了头盔显示器的可维修性。
附图说明
图1是头盔显示器双目对准原理示意图；
图2是靶板示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
下面对本发明做进一步详细说明。
一种头盔显示器双目对准校准方法，其特征在于：首先测量大视场平行光管在一定移动距离下的的视差；其次计算出光管成像距离；然后给定测试人员瞳距和测试距离，利用相似三角形原理计算出靶板间距；之后根据计算结果制作靶板；最后根据头盔显示器双目对准校准原理，利用靶板进行产品装调，完成头盔显示器双目对准指标校准。
具体步骤如下：
步骤1:首先测量生产现场调试使用的大视场平行光管视差α，并记录测量视差时水平移动距离s；
步骤2：计算出生产现场所使用的大视场平行光管中心目标位置1的成像距离H＝s/tanα；
步骤3：根据头盔显示器双目对准原理，测试人员瞳距L为左眼成像位置2和右眼成像位置4的距离，靶板摆放距离H1为靶板到人眼的距离，靶板左右基准距离L1为左眼基准3到右眼基准5的距离，利用相似三角形计算出靶板上的左右基准距离L1，计算时可根据测试人员不同、场地大小不同给出不同的瞳距L和靶板摆放距离H1，计算出相应的靶板左右基准距离L1，使靶板适用于不同人员、不同场地大小；
步骤4：根据计算结果制作左右眼基准距离为L1的靶板；
步骤5：将靶板放到距测试产品距离H1处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准6对齐，左眼成像位置2对齐靶板上的左眼基准3，观察右眼成像位置4和靶板上右眼基准5的相对位置，装调产品使右眼成像位置4和靶板上的右眼基准5对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
在本发明的一个实施例中，需要测试人员在客户现场进行头盔显示器双目对准校准。步骤如下：
步骤1：前期测量大视场平行光管视差3.5′，水平移动距离为0.1m；
步骤2：计算大视场平行光管成像距离H＝0.1m/tan3.5′＝100m；
步骤3：测试人员瞳距L＝64mm，靶板摆放距离为H1＝2m，利用相似三角形L1/L＝(H-H1)/H，计算出靶板左右基准距离L1＝(100-2)/100×64mm＝62.72mm；
步骤4：根据计算结果制作左右眼基准距离L1为62.72mm的靶板；
步骤5：将靶板放到距测试产品距离2m处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准6对齐，左眼成像位置2对齐靶板上的左眼基准3，观察右眼成像位置4和靶板上右眼基准5的相对位置，装调产品至右眼成像位置4和靶板上的右眼基准5对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
也可以以右眼成像位置4对齐右眼基准5，调整左眼成像位置2来完成校准。

Claims (4)

1.一种头盔显示器双目对准校准方法，其特征在于：根据双目对准原理，模拟头盔显示器观测大视场平行光管中心目标位置时的光路，在其中选取左眼基准和右眼基准，通过所述左眼基准和右眼基准校准头盔显示器双目对准指标；
具体包括以下步骤：
步骤1:测量大视场平行光管视差，记录测量视差时水平移动距离；
步骤2：计算出大视场平行光管成像距离H；
步骤3：根据头盔显示器双目对准原理，只要已知测试人员瞳距L，靶板摆放距离H1及步骤2中光管成像距离H，利用相似三角形便能够计算出靶板上的左右基准距离L1，分别确定左、右眼基准；
步骤4:根据计算的左右基准距离L1制作左右眼基准靶板；
步骤5：最后根据头盔显示器双目对准校准原理，利用靶板进行产品装调，完成头盔显示器双目对准指标校准,具体操作为：将靶板放到距测试产品一定距离处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准(6)对齐，左眼成像位置(2)对齐靶板上的左眼基准(3)，观察右眼成像位置(4)和靶板上右眼基准(5)的相对位置，装调产品使右眼成像位置(4)和靶板上的右眼基准(5)对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
2.根据权利要求1所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，其特征在于，所述步骤3包括：
测试人员瞳距L为已知量，根据测试场地需要确定靶板摆放距离H1，所述步骤2计算获取了大视场平行光管中心成像距离H，利用相似三角形计算出靶板上的左右基准距离L1即能够获得左、右眼基准。
3.根据权利要求2所述的一种头盔显示器双目对准校准方法，其特征在于，计算靶板间距时要根据测试人员不同给出不同的瞳距L，根据场地大小不同给出不同靶板摆放距离H1，计算出相应的靶板左右基准距离L1，制作不同的靶板用来适用于不同测试人员、不同大小场地的测试需要。
4.一种头盔显示器双目对准校准方法，其特征在于：根据双目对准原理，模拟头盔显示器观测大视场平行光管中心目标位置时的光路，在其中选取左眼基准和右眼基准，通过所述左眼基准和右眼基准校准头盔显示器双目对准指标；
具体包括以下步骤：
步骤1:测量大视场平行光管视差，记录测量视差时水平移动距离；
步骤2：计算出大视场平行光管成像距离H；
步骤3：根据头盔显示器双目对准原理，只要已知测试人员瞳距L，靶板摆放距离H1及步骤2中光管成像距离H，利用相似三角形便能够计算出靶板上的左右基准距离L1，分别确定左、右眼基准；
步骤4:根据计算的左右基准距离L1制作左右眼基准靶板；
步骤5：最后根据头盔显示器双目对准校准原理，利用靶板进行产品装调，完成头盔显示器双目对准指标校准，具体操作为：
将靶板放到距测试产品一定距离处，测试人员头戴产品，左右眼成像与靶板上的水平基准(6)对齐，右眼成像位置(4)对齐靶板上的右眼基准(5)，观察左眼成像位置(2)和靶板上左眼基准(3)的相对位置，装调产品使左眼成像位置(2)和靶板上的左眼基准(3)对齐，头盔显示器双目对准指标校准完成。
CN201910984372.5A 2019-10-16 2019-10-16 一种头盔显示器双目对准校准方法 Active CN110794585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910984372.5A CN110794585B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种头盔显示器双目对准校准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910984372.5A CN110794585B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种头盔显示器双目对准校准方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110794585A CN110794585A (zh) 2020-02-14
CN110794585B true CN110794585B (zh) 2022-05-24

Family

ID=69440322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910984372.5A Active CN110794585B (zh) 2019-10-16 2019-10-16 一种头盔显示器双目对准校准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110794585B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692708A (zh) * 2012-06-15 2012-09-26 中航华东光电有限公司 双目头盔显示器光学***的调整方法
CN105091849A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 南京理工大学 一种光轴非平行双目测距方法
CN109040738A (zh) * 2014-07-10 2018-12-18 精工爱普生株式会社 利用直接几何建模的头戴式显示器校准
CN109300146A (zh) * 2018-08-29 2019-02-01 博瓦（武汉）科技有限公司 一种带点云修复的双目测距方法
WO2019085487A1 (zh) * 2017-10-30 2019-05-09 华为技术有限公司 显示设备、用于调整显示设备的图像呈现的方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10368059B2 (en) * 2015-10-02 2019-07-30 Atheer, Inc. Method and apparatus for individualized three dimensional display calibration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692708A (zh) * 2012-06-15 2012-09-26 中航华东光电有限公司 双目头盔显示器光学***的调整方法
CN105091849A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 南京理工大学 一种光轴非平行双目测距方法
CN109040738A (zh) * 2014-07-10 2018-12-18 精工爱普生株式会社 利用直接几何建模的头戴式显示器校准
WO2019085487A1 (zh) * 2017-10-30 2019-05-09 华为技术有限公司 显示设备、用于调整显示设备的图像呈现的方法及装置
CN109300146A (zh) * 2018-08-29 2019-02-01 博瓦（武汉）科技有限公司 一种带点云修复的双目测距方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110794585A (zh) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105866949B (zh) 能自动调节景深的双目ar头戴设备及景深调节方法
CN103763550B (zh) 一种立体显示器串扰快速测量方法
CN108371538B (zh) 一种人眼视觉监测***及方法
US20240046432A1 (en) Compensation for deformation in head mounted display systems
CN102944935A (zh) 双眼式头戴显示装置及其图像间距调整方法
US7794085B2 (en) Method and device for determining the eye's rotation center
CN109922707A (zh) 用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法
US10429669B2 (en) Method and system for improving an ophthalmic prescription
WO2020244209A1 (zh) 应用于增强现实设备的校准装置及校准方法
CN108351540B (zh) 用于检查居中性的方法和装置
CN109767472B (zh) 一种用于测量眼戴式显示器fov的方法
CN203987981U (zh) 一种瞳距测量仪
WO2014112626A1 (ja) 固視ずれを補正するためのプリズム処方値取得システム、取得方法、取得装置およびプログラム
US11099100B2 (en) Method and device for measuring an optical lens for individual wearing situations by a user
CN105380592A (zh) 一种用于瞳距检测的可穿戴设备及其实现方法
CN109528156A (zh) 一种自助式智能化视功能筛查***
CN110794585B (zh) 一种头盔显示器双目对准校准方法
CN204578692U (zh) 立体显示***
Pala et al. Optical cross-talk and visual comfort of a stereoscopic display used in a real-time application
CN111505837A (zh) 一种基于双眼成像分析的视距检测自动变焦光学***
CN203039817U (zh) 一种立体电视机可视角的测试装置
CN206330725U (zh) 虚拟现实光学畸变验证装置
CN111868605A (zh) 针对具体使用者校准能够佩戴在使用者的头部上的显示装置以用于增强显示的方法
CN113903079B (zh) 一种基于集成化微小型头戴式***的视线估计方法
CN107014592A (zh) 防护眼镜视野检测***及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant