[发明专利]AR成像系统虚像距测试方法及装置

权利要求书

1.一种AR成像系统虚像距测试方法，包括：

使用相机的可调镜头将所述相机的成像距离分成n个位置，记录每个位置的Focus值，其中，每个位置的Focus值对应相机的一个对焦距离，所述n为正整数；其中，所述相机的成像距离为所述相机的成像传感器到所述相机的镜头表面的距离；所述对焦距离为所述相机的可调镜头表面到被拍物体的距离；

对所述相机进行标定，获取每个位置的Focus值与相应的对焦距离的对应关系，并根据所述对应关系获取每个位置的Focus值与虚像距的对应关系；

在预设的虚像距范围内，以第一预设步进的Focus值调节所述相机的可调镜头，使所述相机在每个第一预设步进的Focus值下对待测AR产品所成虚像进行第一次拍摄，获取第一次所拍摄图片中清晰度最高的图片；

根据所获取的第一次所拍摄图片中清晰度最高的图片，获取第一次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值；

以所获取的Focus值为中心，前后各取预设数值的Focus值，并以第二预设步进调节所述相机的可调镜头，在所述预设数值的Focus值范围内，使所述相机在每个第二预设步进的Focus值下对待测AR产品所成虚像进行第二次拍摄，获取第二次所拍摄图片中清晰度最高的图片；

根据第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值，以及每个位置的Focus值与虚像距的对应关系，获取所述待测AR产品的虚像距；其中，若第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值在预设的Focus范围内，且与第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值对应的虚像距在预设的虚像距范围内，则与第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值对应的虚像距为所述待测AR产品的虚像距。

2.如权利要求1所述的AR成像系统虚像距测试方法，其中，在对所述相机进行标定，获取每个位置的Focus值与相应的对焦距离的对应关系的过程中，

采用图卡模拟AR产品的虚像位置；

设定所述图卡到所述相机的成像传感器的距离，通过相机的可调镜头调节所述Focus值，以对所述图卡进行拍摄，获取所拍摄的图片中清晰度最高的图卡图片；

根据所获取的清晰度最高的图卡图片，获取拍摄所述清晰度最高的图卡图片的Focus值以及与相应的对焦距离；

沿所述相机的光轴方向按预设步长的移动距离移动所述图卡，通过获取每个预设步长的移动距离内所述相机所拍摄的图片中清晰度最高的图卡图片，获取各个预设步长的移动距离内的拍摄的清晰度最高的图卡图片的Focus值以及相应的对焦距离。

3.如权利要求2所述的AR成像系统虚像距测试方法，其中，在对所述图卡进行拍摄，获取所拍摄的图片中清晰度最高的图卡图片的过程中，

通过MTF清晰度算法、MSE算法或者PSNR算法获取所拍摄的图片中清晰度最高的图卡图片。

4.如权利要求1所述的AR成像系统虚像距测试方法，其中，所述相机在每个第一预设步进的Focus值下对待测AR产品所成虚像进行第一次拍摄的过程中，

获取所述待测AR产品所成虚像的偏移量；

根据所获取的待测AR产品所成虚像的偏移量调整所述待测AR产品，以使所述相机在每个第一预设步进的Focus值下对待测AR产品所成虚像进行第一次拍摄。

5.如权利要求1所述的AR成像系统虚像距测试方法，其中，在获取所述待测AR产品的虚像距的过程中，

若第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值在预设的Focus范围内，但与第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值对应的虚像距不在预设的虚像距范围内，或者第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值不在预设的Focus范围内，则确定所述待测AR产品出现装配误差。

6.一种AR成像系统虚像距测试装置，利用如权利要求1～5中任意一项所述的AR成像系统虚像距测试方法进行AR产品的虚像距测试，所述装置包括：测试平台、机械手、工业相机、夹具、控制单元和虚像距分析单元；其中，

所述机械手和工业相机均固定在所述测试平台上，所述夹具用于固定待测AR产品，所述控制单元控制所述机械手抓取所述夹具，以将固定有待测AR产品的夹具移至所述工业相机的拍摄区域，以使所述工业相机对待测AR产品所成虚像进行拍摄；其中，

在所述工业相机完成标定之后，所述控制单元控制所述待测AR产品生成测试图片；

在预设的虚像距范围内，以第一预设步进的Focus值调节所述工业相机的可调镜头，使工业相机在每个第一预设步进的Focus值下对待测AR产品所生成的测试图片进行第一次拍摄，获取第一次所拍摄测试图片中清晰度最高的测试图片；

根据所获取的第一次所拍摄测试图片中清晰度最高的测试图片，获取第一次拍摄的清晰度最高的测试图片的Focus值；

以所获取的Focus值为中心，前后各取预设数值的Focus值，并以第二预设步进调节所述工业相机的可调镜头，在所述预设数值的Focus值范围内，使所述工业相机在每个第二预设步进的Focus值下对待测AR产品所生成的测试图片进行第二次拍摄，获取第二次所拍摄测试图片中清晰度最高的测试图片；

根据第二次拍摄的清晰度最高的测试图片的Focus值，以及每个位置的Focus值与虚像距的对应关系，获取所述待测AR产品的虚像距；其中，若第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值在预设的Focus范围内，且与第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值对应的虚像距在预设的虚像距范围内，则与第二次拍摄的清晰度最高的图片的Focus值对应的虚像距为所述待测AR产品的虚像距。