一种近眼显示设备的调节方法、装置、设备和存储介质与流程

本公开涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种近眼显示设备的调节方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

目前vr(virtualreality，虚拟现实)设备的光学技术与制造技术趋于完善，社会需求与日俱增。

人从外界获取信息90％来自于人眼，因此要设计适合大众的vr设备，就需要考虑大众的眼睛情况。据统计，人眼瞳距一般处于55mm～72mm之间，而目前vr设备在进行光学设计时通常取中间值作为光学设计瞳距参数，并利用vr设备结构上的可调性，使用户在佩戴时可以手动调节透镜位置。但是手动调节的精度较差，容易出现偏移，从而导致用户在看到图像时模糊而影响体验效果。另外，手动调节透镜位置的调节方式比较复杂，会给用户带来不便利因素。

综上所述，现有技术中的vr设备，由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节精度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请实施例提供了一种近眼显示设备的调节方案，以解决现有技术中由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节精度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种近眼显示设备的调节方法，包括：

根据设置在近眼显示设备的出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置；所述红外传感器包括多个红外光线发射器和至少一个红外光线接收器；

根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节所述近眼显示设备中两个透镜的位置，使所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

可选的，所述红外传感器包括多个红外光线发射器和至少两个红外光线接收器，其中：

所述多个红外光线发射器位于所述出光侧，且以阵列形式排列成一排；所述至少两个红外光线接收器分别位于所述出光侧的两侧。

可选的，所述方法还包括：

根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，确定所述用户的瞳距；

根据所述瞳距，计算用于生成显示图像的渲染参数；并

根据所述渲染参数生成所述显示图像。

可选的，根据设置在近眼显示设备中的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置，包括：

按照预先设置的发射时序，控制每个所述红外光线发射器依次发射红外线，每个所述红外线发射器发射的红外线的覆盖范围不完全重叠，所有红外光线发射器射出的红外线的覆盖范围设置成覆盖所述用户的眼睛；

根据所述红外光线接收器的红外光线接收结果，生成点图；其中，所述点图中有点的位置表征所述红外光线接收器接收到了红外光线，没有点的位置表征所述红外光线接收器没有接收到红外光线；

根据所述点图，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

可选的，根据每个所述红外光线接收器的红外光线接收结果，生成点图，包括：

根据每个所述红外光线接收器的红外光线接收结果，预先获得的每个所述红外光线发射器在所述出光侧的刻度位置信息以及每个红外光线发射器的光线的扫描路径，绘制点图；其中，所述点图中每列点的刻度位置信息与每个所述红外光线发射器的刻度位置信息一一对应。

可选的，根据所述点图，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，包括：

根据所述点图中每列点的刻度位置信息，确定所述点图中没有点的位置的刻度位置范围；

基于所述刻度位置范围，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种近眼显示设备的调节装置，包括：

瞳孔中心位置确定单元，用于根据设置在近眼显示设备的出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置；所述红外传感器包括：多个红外光线发射器和至少一个红外光线接收器；

透镜调节单元，用于根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节所述近眼显示设备中两个透镜的位置，使所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

可选的，所述红外传感器包括多个红外光线发射器和至少两个红外光线接收器，其中：

所述多个红外光线发射器位于所述出光侧，且以阵列形式排列成一排；所述至少两个红外光线接收器分别位于所述出光侧的两侧。

可选的，所述装置还包括：

瞳距确定单元，用于根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，确定所述用户的瞳距；

渲染参数计算单元，用于根据所述瞳距，计算用于生成显示图像的渲染参数；

图像生成单元，用于根据所述渲染参数生成所述显示图像。

可选的，所述瞳孔中心位置确定单元，包括：

发射控制模块，用于按照预先设置的发射时序，控制每个所述红外光线发射器依次发射红外线，每个所述红外线发射器发射的红外线的覆盖范围不完全重叠，所有红外光线发射器射出的红外线的覆盖范围设置成覆盖所述用户的眼睛；

点图生成模块，用于根据所述红外光线接收器的红外光线接收结果，生成点图；其中，所述点图中有点的位置表征所述红外光线接收器接收到了红外光线，没有点的位置表征所述红外光线接收器没有接收到红外光线；

位置确定模块，用于根据所述点图，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

可选的，所述点图生成模块，用于：

根据每个所述红外光线接收器的红外光线接收结果，预先获得的每个所述红外光线发射器在所述出光侧的刻度位置信息以及每个红外光线发射器的光线的扫描路径，绘制点图；其中，所述点图中每列点的刻度位置信息与每个所述红外光线发射器的刻度位置信息一一对应。

可选的，所述位置确定模块，用于：

根据所述点图中每列点的刻度位置信息，确定所述点图中没有点的位置的刻度位置范围；

基于所述刻度位置范围，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

第三方面，本发明实施例还提供了一种显示设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述近眼显示设备的调节方法。

第四方面，本发明实施例还提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述近眼显示设备的调节方法。

本发明实施例提供的近眼显示设备的调节方法，通过设置在近眼显示设备出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置，并进一步根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节近眼显示设备的两个透镜的位置，使两个透镜的中心一一对应的与用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。本技术方案中，可以自动根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置调节近眼显示设备的两个透镜的位置，使用户在使用近眼显示设备时可以体验到与自身瞳距对应的显示效果，有效提升了用户的观看体验。

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为本发明实施例提供的一种近眼显示设备的调节方法的流程示意图；

图2为点图示意图；

图3为红外光线发射器的扫描路径示意图；

图4为瞳距正常的立体深度形成示意图；

图5为瞳距偏大的立体深度形成示意图；

图6为瞳距偏小的立体深度形成示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种近眼显示设备的调节方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种用于实现上述近眼显示设备的调节方法的近眼显示设备系统框图；

图9为本发明实施例提供的一种用于实现上述近眼显示设备的调节方法的近眼显示设备结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种近眼显示设备的调节装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种适于用来实现本申请实施例的显示设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如背景技术中所提到的，vr设备在进行光学设计时通常取中间值作为光学设计瞳距参数，并利用vr设备结构上的可调性，使用户在佩戴时可以手动调节透镜位置。但是手动调节的精度较差，容易出现偏移，从而导致用户在看到图像时模糊而影响体验效果。另外，手动调节透镜位置的调节方式比较复杂，会给用户带来不便利因素。

鉴于上述缺陷，本发明实施例提供了一种近眼显示设备的调节方案，与现有技术相比，本技术方案可以自动根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置调节近眼显示设备的两个透镜的位置，使用户在使用近眼显示设备时可以体验到与自身瞳距对应的显示效果，有效提升了用户的观看体验。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

首先需要说明的是，本发明实施例中涉及到的近眼显示设备既可以指vr设备，也可以指ar(augmentedreality，增强现实)设备。

本发明实施例提供了一种近眼显示设备的调节方法，参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种近眼显示设备的调节方法的流程示意图，包括如下步骤：

步骤110，根据设置在近眼显示设备出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置；其中，红外传感器包括多个红外光线发射器和至少一个红外光线接收器。

近眼显示设备的出光侧，指近眼显示设备中显示屏所在的一侧。

可选的，多个红外光线发射器可以位于近眼显示设备出光侧，且以阵列形式排列成一排；比如红外光线发射器可以位于出光侧的顶部，即显示屏与近眼显示设备上沿之间，也可以位于出光侧的底部，即显示屏与近眼显示设备下沿之间，本申请实施例对其具体位置不做限制。

红外光线接收器可以为至少两个，且分别位于近眼显示设备出光侧的两侧。

当红外光线发射器发射红外光线时，如果红外光线经过瞳孔，则红外光线会被瞳孔吸收，此时红外光线接收器就会接收不到红外光线。因此，基于红外光线发射器的工作时刻和红外光线接收器有无接收到红外光线就可以判断出红外光线发射的位置方向是否存在用户的瞳孔，进而就能够确定出用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

基于上述红外光线发射和接收的原理，本发明实施例中的步骤110可以但不限于按照如下方式实现：

首先，按照预先设置的发射时序，控制每个红外光线发射器依次发射红外线，每个红外线发射器发射的红外线的覆盖范围不完全重叠，所有红外光线发射器射出的红外线的覆盖范围设置成覆盖用户的眼睛。

然后，根据红外光线接收器的红外光线接收结果，生成点图。

点图示意图可以参考图2所示。其中，有点的位置表征红外光线接收器接收到了红外光线，没有点的位置表征红外光线接收器没有接收到红外光线。

具体的，根据每个红外光线接收器的红外光线接收结果，预先获得的每个红外光线发射器在出光侧的刻度位置信息以及每个红外光线发射器的光线的扫描路径，绘制点图；点图中每列点的刻度位置信息与每个红外光线发射器的刻度位置信息一一对应。

其中，每个红外光线发射器的光线的扫描路径可以设置成沿竖直方向扫描，这样绘制的点图中，每个红外光线发射器发射的光线均对应点图中的一列点。

如图3所示，为一个红外光线发射器的扫描路径示意图。当用户佩戴近眼显示设备后，位于出光侧的多个红外光线发射器按照发射顺序依次发射红外光，扫描路径可以沿竖直方向从用户的额头扫描到下巴，这样所有的红外光线发射器发射的红外光足以覆盖用户的眼睛。

本发明实施例中，红外光线发射器在出光侧还可以有不同的刻度位置，用于标识长度。

最后，根据点图，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

具体的，根据点图中每列点的刻度位置信息，可以确定出点图中没有点的位置的刻度位置范围，进而便可以确定出用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

仍以上述图2所示的点图为例，图2中没有点的位置即为用户瞳孔的位置，本发明实施例中将用户左眼瞳孔的刻度位置范围确定为l1至l2，用户右眼瞳孔的刻度位置范围为r1至r2，由此可以确定出用户左眼的瞳孔中心位置l＝(l1+l2)/2，用户右眼的瞳孔中心位置r＝(r1+r2)/2。

步骤120，根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节近眼显示设备中两个透镜的位置，使两个透镜的中心一一对应的与用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

具体的，首先可以获得近眼显示设备中两个透镜中心的原始位置，然后基于用户两个眼睛的瞳孔中心位置，确定出近眼显示设备中两个透镜的移动距离和移动方向，最后按照确定出的移动距离和移动方向调节两个透镜的位置，使两个透镜的中心一一对应的与用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

本发明实施例提供的近眼显示设备的调节方法，可以自动根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置调节近眼显示设备的两个透镜的位置，使用户在使用近眼显示设备时可以体验到与自身瞳距对应的显示效果，有效提升了用户的观看体验。

另外，由于近眼显示设备在显示图像时是根据瞳距的中间值输出图像，导致显示的图像只能满足瞳距与中间值相近的用户，而瞳距与中间值偏差较大的用户在佩戴近眼显示设备时体验不到与自身瞳距相对应的图像。这样，双眼图像视差不满足用户，用户不能利用看到双眼的图像对图像中的物体形成正确的立体深度，导致体验效果不佳。

其中，立体深度形成示意图如图4所示。以图4所示的立体深度为最佳，即近眼显示设备在显示图像时所依据的瞳距为上述中间值。那么当按照上述调节方法将两个透镜之间的距离调远，即用户瞳距大于上述中间值，而近眼显示设备仍以上述中间值显示图像时，用户在佩戴近眼显示设备时形成的立体深度示意图如图5所示，此时形成的立体深度变小，导致用户体验时会有压迫感。

当按照上述调节方法将两个透镜之间的距离调近，即用户瞳距小于上述中间值，而近眼显示设备仍以上述中间值显示图像时，用户在佩戴近眼显示设备时形成的立体深度示意图如图6所示，此时的立体深度变大，导致用户体验时会有模糊感。

鉴于上述缺陷，本发明实施例还提供了一种近眼显示设备的调节方法的流程示意图。如图7所示，包括如下步骤：

步骤710，根据设置在近眼显示设备出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置；其中，红外传感器包括多个红外光线发射器和至少一个红外光线接收器。

步骤720，根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节近眼显示设备中两个透镜的位置，使两个透镜的中心一一对应的与用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

上述步骤710和步骤720分别对应上述步骤110和步骤120，具体实现过程在此不再赘述。

步骤730，根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置，确定用户的瞳距。

仍然参照图3，确定出的用户左眼的瞳孔中心位置l＝(l1+l2)/2，用户右眼的瞳孔中心位置r＝(r1+r2)/2，则用户的瞳距为|r-l|。

步骤740，根据用户的瞳距，计算用于生成显示图像的渲染参数。

步骤750，根据渲染参数生成显示图像。

本发明实施例提供的近眼显示设备的调节方法，可以自动根据用户两个眼睛的瞳孔中心位置调节近眼显示设备的两个透镜的位置，同时还可以根据用户的瞳距，计算渲染参数，并利用渲染参数生成显示图像，从而使用户在使用近眼显示设备时可以体验到与自身瞳距对应的显示效果，有效提升了用户的观看体验。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

如图8所示，为本发明实施例提供的一种用于实现上述近眼显示设备的调节方法的近眼显示设备系统框图。其中，主要包含主控制模块，其作用是控制各个模块的工作时序，以及根据瞳距测量模块返回的数据进行数据处理；瞳距测量模块用来控制红外传感器工作采集数据；透镜中心距调节模块根据主控制模块返回的瞳孔中心位置对透镜进行位置调节；软件计算模块用来根据主控制模块反馈的瞳距计算渲染相关的参数。

参考图9，为本发明实施例提供的一种用于实现上述近眼显示设备的调节方法的近眼显示设备结构示意图。如图9所示，在近眼显示设备出光侧顶部设置一排红外光线发射器，排列紧密，在出光侧的两个侧面分别设置一个红外光线接收器。每个红外光线发射器有不同的刻度位置，标识长度。

具体工作时，当用户佩戴近眼显示设备后，启动近眼显示设备，此时主系统模块分时控制每个红外光线发射器发射红外光线，红外光线碰到物体则会发生散射，部分红外光线会被侧面的红外光线接收器接收，根据红外光线发射器的工作时刻和红外光线接收器有无接收红外光线，进而判断红外光线发射的位置方向是否有用户瞳孔。一排红外光线发射器从上到下扫描的结果返回给主系统模块。

主系统模块根据返回的数据可以绘制如上述图3所示的点图，其中黑点表示此处有返回红外光线，没有黑点的地方表示没有红外光线返回，即红外光线扫描到了瞳孔。主系统模块通过计算黑点有缺失的地方，便可以求解出双眼的瞳孔中心位置和双眼之间的瞳距。

主控制模块将求解出的用户双眼的瞳孔中心位置，反馈给透镜中心距调节模块，透镜中心距调节模块将透镜移动到指定的位置。

主控制模块将求解出的瞳距反馈给软件计算模块，软件计算模块根据最新的瞳距计算用于生成显示图像所需的渲染参数，最后利用计算的渲染参数生成显示图像。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种近眼显示设备的调节装置，如图10所示，为本申请实施例提供的一种近眼显示设备的调节装置的示例性结构框图，包括：

瞳孔中心位置确定单元101，用于根据设置在近眼显示设备出光侧的红外传感器采集的红外数据，确定用户两个眼睛的瞳孔中心位置；所述红外传感器包括多个红外光线发射器和至少一个红外光线接收器；

透镜调节单元102，用于根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，调节所述近眼显示设备中两个透镜的位置，使所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户两个眼睛的瞳孔中心重叠。

可选的，所述红外传感器包括多个红外光线发射器和至少两个红外光线接收器，其中：

所述多个红外光线发射器位于所述出光侧，且以阵列形式排列成一排；所述至少两个红外光线接收器分别位于所述出光侧的两侧。

可选的，所述装置还包括：

瞳距确定单元103，用于根据所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置，确定所述用户的瞳距；

渲染参数计算单元104，用于根据所述瞳距，计算用于生成显示图像的渲染参数生成与所述渲染信息对应的图像。

图像生成单元105，用于根据所述渲染参数生成所述显示图像

可选的，所述瞳孔中心位置确定单元101，包括：

发射控制模块1011，用于按照预先设置的发射时序，控制每个所述红外光线发射器依次发射红外线，每个所述红外线发射器发射的红外线的覆盖范围不完全重叠，所有红外光线发射器射出的红外线的覆盖范围设置成覆盖所述用户的眼睛；

点图生成模块1012，用于根据所述红外光线接收器的红外光线接收结果，生成点图；其中，所述点图中有点的位置表征所述红外光线接收器接收到了红外光线，没有点的位置表征所述红外光线接收器没有接收到红外光线；

位置确定模块1013，用于根据所述点图，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

可选的，所述点图生成模块1012，用于：

根据每个所述红外光线接收器的红外光线接收结果，预先获得的每个所述红外光线发射器在所述出光侧的刻度位置信息以及每个红外光线发射器的光线的扫描路径，绘制点图；其中，所述点图中每列点的刻度位置信息与每个所述红外光线发射器的刻度位置信息一一对应。

可选的，所述位置确定模块1013，用于：

根据所述点图中每列点的刻度位置信息，确定所述点图中没有点的位置的刻度位置范围；

基于所述刻度位置范围，确定所述用户两个眼睛的瞳孔中心位置。

应当理解，该装置中记载的诸子系统或单元与参考图1-图9描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征同样适用于该装置及其中包含的单元，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种适于用来实现本申请实施例的显示设备，下面参考图11，其示出了适于用来实现本申请实施例的显示设备1100的结构示意图。

如图11所示，显示设备1100包括中央处理单元(cpu)1101，其可以根据存储在只读存储器(rom)1102中的程序或者从存储部分1108加载到随机访问存储器(ram)1103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram1103中，还存储有系统1100操作所需的各种程序和数据。cpu1101、rom1102以及ram1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(i/o)接口1105也连接至总线1104。

以下部件连接至i/o接口1105：包括键盘、鼠标等的输入部分1107；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分1107；包括硬盘等的存储部分1108；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1109。通信部分1109经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1110也根据需要连接至i/o接口1105。可拆卸介质1111，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1110上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1108。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考图1-图9描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行图1-图9的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1109从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1111被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的公式输入方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。