虚拟现实头盔畸变验证的方法及装置与流程

本发明涉及虚拟现实领域，更具体地说，涉及一种虚拟现实头盔畸变验证的方法及装置。

背景技术：

在虚拟现实系统中，为了让用户在视觉上拥有真实的沉浸感，虚拟现实设备就要尽可能的覆盖人眼的视觉范围，因此就需要在虚拟现实设备装一个特定的球面弧度镜片，但是利用弧形镜片将传统的图像投射到人的眼中时，图像是扭曲的，人眼就没有办法获得虚拟空间中的定位，即在虚拟现实中你的周边都是扭曲的图像。要解决这个问题，就要先扭转图像，通过特定的算法生成畸变镜片对应的畸变图像，然后这些畸变图像在经过畸变镜片投射到人眼之后，就会变成正常的图像，从而让人感觉到真实的位置投射以及大视角范围的覆盖。畸变参数一般由镜片制造厂商提供，但由于生产过程中可能出现的各种误差，镜片的实际畸变参数与厂商预备生产的镜片的畸变数据可能存在不同，这就导致用这些镜片生产出来的虚拟现实头盔的实际畸变参数与理论畸变参数可能存在误差。

技术实现要素：

为了解决当前虚拟现实设备无法验证虚拟现实头盔畸变参数的缺陷，本发明提供一种虚拟现实头盔畸变验证的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种虚拟现实头盔畸变验证的方法，包括以下步骤：

S1：在处理单元中预存待测试虚拟现实头盔的畸变数据；

S2：移动观察单元到观察点，所述待测试虚拟现实头盔播放根据畸变数据反向计算出的对应该观察点位置的光点；

S3：所述观察单元观察图像并将观察到的图像传递到图像单元，所述图像单元对传递来的图像进行处理，并将处理结果传递到处理单元；

S4：所述处理单元根据接收到的处理结果判断所述待测试虚拟现实头盔参数是否符合畸变数据。

优选地，所述待测试虚拟现实头盔发射的光线经由镜片发生折射，所述观察单元通过模拟人眼视角的角度观察所述待测试虚拟现实头盔发射的光线。

优选地，所述观察目镜观察图像并将观察到的图像传递到所述图像单元，所述图像单元对传递来的图像进行处理，测算图像中光点实际位置与所述观察目镜特定位置之间的距离误差。

优选地，所述观察目镜特定位置为所述观察目镜的镜片中心。

优选地，设置多个观察点，当所述观察单元在第一个观察点测试完成后，所述观察单元运动到第二个观察点进行观察。

提供一种虚拟现实头盔畸变验证的装置，包括测试单元、观察单元、图像单元和处理单元，所述测试单元包括待测试虚拟现实头盔、固定结构，所述图像单元和所述观察单元、所述处理单元分别电性连接。

优选地，所述固定结构包括夹持工具、限位机构和底板，所述夹持工具可以打开，放入所述待测试虚拟现实头盔后闭合，固定所述待测试虚拟现实头盔。

优选地，所述观察单元包括观察目镜、目镜轨道和电机，所述观察目镜可以在所述电机的带动下沿所述目镜轨道平动，并且可以在所述电机的带动下转动变换观察角度。

优选地，所述观察单元包括底座、移动板、观察目镜、移动板轨道、目镜轨道和电机，所述观察目镜可以在所述电机的带动下沿所述目镜轨道运动，所述目镜轨道设置在所述移动板上，所述移动板可以带动所述观察目镜、所述电机和所述目镜轨道一起沿所述移动板轨道运动。

优选地，所述观察单元包括两组观察设备，所述观察设备包括观察目镜、目镜轨道和电机，两组所述观察设备分别对左眼和右眼对应的畸变图像进行观察。

与现有技术相比，本发明利用畸变数据反向计算光点位置的方法，建立了待测试虚拟现实头盔上光点位置和观察目镜的观察位置的一一对应的关系，利用光点实际位置与理论位置之间的误差来验证待测试虚拟现实头盔是否符合畸变数据，方法简便易行，提供了一种新颖的验证待测试虚拟现实头盔畸变数据的方法，有利于防止因待测试虚拟现实头盔的实际畸变数据与理论畸变数据存在差异而产生的图像变形，有助于提高良品率。观察单元通过模拟人眼视角角度来观察待测试虚拟现实头盔发射的光线，有利于更好地模拟出人眼的观察方法，其测试的结果也更加接近人眼实际看到的图像，提高了精确性和适应性。通过图像单元的进一步处理可以精确光点实际位置与理论位置之间的误差，为处理单元收集数据判断畸变是否符合提供了更加精确的数据。多点观察可以进一步保证数据的准确性。利用测试单元、观察单元、图像单元和处理单元的组合简单而有效地解决了光学畸变验证的问题。在固定结构上设置夹持工具可以方便更换待测试虚拟现实头盔，方便本发明的重复使用。通过电机带动观察单元沿目镜轨道运动，可以方便从多个角度来进行观察，方便多个观察点的设置。通过移动板的设置可以方便带动观察目镜沿移动板轨道运动，方便在测试完一个位置后转移到下一个测试位置。两组观察设备可以分别测量，有助于提高效率和精确度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明虚拟现实头盔畸变验证装置的模块示意图；

图2是测试单元模块示意图；

图3是本发明虚拟现实头盔畸变验证装置第一实施例示意图；

图4是本发明虚拟现实头盔畸变验证装置第二实施例示意图；

图5是本发明虚拟现实头盔畸变验证装置第三实施例示意图。

具体实施方式

为了解决当前虚拟现实设备无法验证镜片畸变参数的缺陷，本发明提供一种虚拟现实头盔畸变验证的方法及装置。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

请参阅图1—图2，本发明虚拟现实头盔畸变验证装置包括测试单元1、观察单元2、图像单元3和处理单元4。其中，测试单元1包括待测试虚拟现实头盔12、固定结构14，待测试虚拟现实头盔可拆卸地固定在固定结构14上。图像单元3与观察单元2电性连接，处理单元4与图像单元3电性连接。观察单元2可以拍摄测试单元1的图像，并将拍摄的图像传输至图像单元3进行处理，图像单元3可以处理观察单元2拍摄的图像，并将处理结果传输到处理单元4进行处理，处理单元4根据图像单元3传输的数据进行处理，并测算数据处理结果与给定的畸变参数的区别。处理单元4同时与测试单元1电性连接，在使用过程中可以将畸变参数存储在处理单元4中，由处理单元4根据观测单元2的位置对应向测试单元1的待测试虚拟现实头盔12传递信息，按照畸变参数待测试虚拟现实头盔12的显示信息经过畸变后会到达观察单元2的标定位置，图像单元3测算标定位置与实际位置之间的误差并将误差传递至处理单元4，处理单元4通过多个测量结果共同判断可以判定待测试镜片12的畸变参数的误差是否在允许范围内。

图3示出了作为示例的虚拟现实头盔畸变验证装置的第一实施例，待测试虚拟现实头盔12可拆卸安装在固定结构14内，固定结构14包括夹持工具142、限位机构141和底板143，其中，夹持工具142可以打开，放入待测试虚拟现实头盔12后闭合，起到固定待测试虚拟现实头盔12的作用。限位机构141可以精确限制待测试虚拟现实头盔12的位置，防止待测试虚拟现实头盔12位置过于靠前或靠后影响测量结果，限位机构141和夹持工具142固定在底板143上。观察单元2包括观察目镜23、目镜轨道25和电机27，观察目镜23可以在电机27的带动下沿目镜轨道25平动，并且可以在电机27的带动下转动变换观察角度。在使用时，电机27可以平动配合转动，使观察目镜23到达不同的观察位置，模拟视线方向观察待测试虚拟现实头盔12发射的光线。

图4示出了作为示例的虚拟现实头盔畸变验证装置的第二实施例，在第二实施例中，测试单元1与第一实施例中的结构基本相同。待测试虚拟现实头盔12可拆卸安装在固定结构14内。观察单元2包括移动板22、观察目镜23、移动板轨道24、目镜轨道25和电机27，观察目镜23可以在电机27的带动下沿目镜轨道25运动，变换观察角度。目镜轨道25设置在移动板22上，移动板22可以带动观察目镜23、电机27和目镜轨道25一起沿移动板轨道24运动，移动板22可以在左眼观察点26和右眼观察点28两个观察位置被固定。

图5示出了作为示例的虚拟现实头盔畸变验证装置的第三实施例，在第三实施例中，测试单元1与第一实施例中的结构基本相同，待测试虚拟现实头盔12可拆卸安装在固定结构14内。观察单元2包括两组观察设备20，两组观察设备20分别对左眼和右眼对应的畸变图像进行观察。观察设备20包括观察目镜23、目镜轨道25和电机27，观察目镜23可以在电机27的带动下沿目镜轨道25运动，变换观察角度。

在使用时，首先打开夹持工具142，将待测试虚拟现实头盔12。在处理单元4中预存待测试虚拟现实头盔12的畸变数据，复位电机27，使电机27到达目镜轨道25的一端的初始位置。此时，测试前准备工作完成。当处理单元4接收到开始测试的命令后，电机27带动观察目镜23到达第一个观察点，同时，待测试虚拟现实头盔12播放根据畸变数据反向计算出的对应该观察点位置的光点，该光点的光线经过折射后可以到达观察目镜23的特定位置，在本实施例中该特定位置被规定为观察目镜23的镜片中心。观察目镜23观察图像并将观察到的图像传递到图像单元3，在该图像中，光点的标准位置为图像中心，图像单元3对传递来的图像进行处理，测算光点实际位置与图像中心之间的距离误差，并将该误差传递到处理单元4，处理单元4记录该误差数据，重复观察步骤。观察点数量设置得越多，镜片测量结果就越精细。在所有观察点的测试完成后，处理单元4汇总所有误差数据，并根据所有的数据误差判断待测试镜片12是否符合畸变数据和是否符合要求。判断标准由虚拟现实设备的精密度和虚拟现实设备制造厂商的制造标准决定，例如，对于视觉误差要求不超过0.1mm的虚拟现实设备，若测试结果中20％以上的观察点误差大于0.1mm则判定该带测试镜片12符合畸变数据，不符合要求。

与现有技术相比，本发明利用畸变数据反向计算光点位置的方法，建立了待测试虚拟现实头盔12上光点位置和观察目镜23的观察位置的一一对应的关系，利用光点实际位置与理论位置之间的误差来验证待测试虚拟现实头盔12是否符合畸变数据，方法简便易行，提供了一种新颖的验证待测试虚拟现实头盔12畸变数据的方法，有利于防止因待测试虚拟现实头盔12的实际畸变数据与理论畸变数据存在差异而产生的图像变形，有助于提高良品率。观察单元2通过模拟人眼视角角度来观察待测试虚拟现实头盔12发射的光线，有利于更好地模拟出人眼的观察方法，其测试的结果也更加接近人眼实际看到的图像，提高了精确性和适应性。通过图像单元3的进一步处理可以精确光点实际位置与理论位置之间的误差，为处理单元4收集数据判断畸变是否符合提供了更加精确的数据。多点观察可以进一步保证数据的准确性。利用测试单元1、观察单元2、图像单元3和处理单元4的组合简单而有效地解决了光学畸变验证的问题。在固定结构14上设置夹持工具142可以方便更换待测试虚拟现实头盔12，方便本发明的重复使用。通过电机27带动观察单元2沿目镜轨道25运动，可以方便从多个角度来进行观察，方便多个观察点的设置。通过移动板22的设置可以方便带动观察目镜23沿移动板轨道24运动，方便在测试完一个位置后转移到下一个待测试位置。两组观察设备20可以分别测量，有助于提高效率和精确度。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。