[发明专利]虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质

说明书

本发明涉及一种虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质，所述方法包括：沿镜头元件的光轴依次设置挡光元件、镜头元件和成像元件，所述挡光元件上开设有透光部，被测近眼显示器的虚像位置与镜头元件的成像位置不重合；所述被测近眼显示器的虚像通过所述挡光元件以及镜头元件后在所述成像元件上呈现多个像；基于所述多个像确定测距参数，将所述测距参数代入预先设定的距离计算公式中，得到虚像距离。本发明对机械扫描器件的精度要求低，测量过程中无需做机械扫描，仅需采集一幅图片，即可得到虚像距离，测量时间短，测量精度高。

技术领域

本发明涉及虚像距离测量技术领域，尤其涉及一种虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质。

背景技术

近眼显示系统例如虚拟现实显示器(Virtual Reality Display)和增强现实显示器(Augmented Reality Display)中虚像距离的测量仍然是一个关键挑战。现有的虚像距离测量技术采用一个校准的相机镜头，并沿镜头的光轴W以固定间隔改变成像距离，在每一个成像距离拍摄一张图像。分析这些图像，找到最清晰的图像对应的成像距离就是被测近眼显示系统的虚像距离。或者，使用一个相机镜头并调节相机的成像距离使得近眼显示系统的虚像的像最清楚。在此成像距离的情况下，使用一个实际的物体，改变实际物体跟相机镜头的距离使得实际物体的像最清楚，这时实际物体跟相机镜头的距离就等于被测近眼显示系统的虚像距离。

但是，现有的虚像距离测量技术存在以下缺点：1)测量仪器需要精密的机械移动器件来改变相机镜头的成像距离，对机械扫描器件的精度要求高；2)测量时由于频繁的进行机械扫描，需要定期矫正测量仪器的机械扫描部件；3)测量时由于要沿着光轴W采集多幅图片或者需要移动照相镜头，这个测量过程耗费时间长。

发明内容

本发明目的在于，提供一种虚像距离测量方法、装置、设备以及控制器和介质，对机械扫描器件的精度要求低，测量过程中无需做机械扫描，仅需采集一幅图片，即可得到虚像距离，测量时间短，测量精度高。

为了解决上述技术问题，根据本发明第一实施例，提供了一种虚像距离测量方法，包括：

沿镜头元件的光轴依次设置挡光元件、镜头元件和成像元件，所述挡光元件上开设有透光部，被测近眼显示器的虚像位置与镜头元件的成像位置不重合；

所述被测近眼显示器的虚像通过所述挡光元件以及镜头元件后在所述成像元件上呈现多个像；

基于所述多个像确定测距参数，将所述测距参数代入预先设定的距离计算公式中，得到虚像距离。

进一步的，所述透光部包括M个透光孔，所述被测近眼显示器的虚像通过所述挡光元件以及镜头元件后在所述成像元件上呈现M个像，其中，M为大于等于2的正整数；

所述测距参数为所述M个像的相对移动量，设为S，所述虚像距离设为D2，所述预先设定的距离计算公式为D2＝1/(a*S+b)，其中a,b为系数。

进一步的，所述方法还包括：确定a、b的值，具体包括：

设置第一参考物体，所述第一参考物体用于模拟被测近眼显示器的虚像，所述第一参考物体与镜头元件之间的距离设为D；

沿所述沿镜头元件的光轴移动所述第一参考物体，通过测距装置测量得到D值，获取多个D值，对应于每个D值，所述第一参考物体在所述成像元件上对应一组M个像，计算每组M个像的相对移动量S，从而得到多组D值和S值；

基于所述多组D值和S值确定a值和b值。

进一步的，所述透光部包括两个透光孔，所述第一参考物体在所述成像元件上呈现两个像，计算所述成像元件上两个像的相对移动量S包括：

采集所述第一参考物体在所述成像元件上呈现的图像，设为第一图像；