[发明专利]显示系统校准方法及系统

说明书

本发明提供一种显示系统校准方法及系统，包括：对预设眼球摄像机进行参数校准；基于眼球摄像机的校准参数信息，调整眼球摄像机和待校准显示系统之间的位置关系，并将眼球摄像机固定在待校准显示系统上；将预设校准图案按照预设规则虚拟场景渲染至待校准显示系统上；控制待校准显示系统及眼球摄像机进行转动，并通过眼球摄像机按照预设帧率实时拍摄待校准显示系统呈现的图像信息；对图像信息进行特征信息分析，并基于特征信息分析的结果校准待校准显示系统的光学性能。利用上述发明能够通过模仿人眼的眼球摄像机，实现显示系统的确定性和可量化的校准和评估。

技术领域

本发明涉及虚拟显示显示系统技术领域，更为具体地，涉及一种显示系统校准方法及系统。

背景技术

现代计算和显示技术促进了所谓的“虚拟现实”或者“增强现实”体验系统的开发，其主要用于将数字生成的图像或其部分在可穿戴设备中以看起来或可能被认为是真实的方式呈现给用户。虚拟现实或VR场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对其他真实世界的视觉输入没有透明度；目前，增强现实或AR场景通常包括以数字或虚拟图像信息的呈现，作为对用户周围实际世界可视化的增强。

目前，对于虚拟现实或者增强现实的显示系统的显示性能、显示质量等指标，比如显示系统的光学显示畸变，显示的色彩饱和度，显示的色散性能等，很难用比较客观的系统来评价，现有的主要手段就是通过多人的体验、测试和使用，评估虚拟现实或者增强现实的显示系统的显示性能。可知，这种方式主观性太强，在某种程度上很难有比较好的客观评价结果；此外，由于人类的视觉感知系统非常复杂，基于目前的评价方法，想生产一种VR、AR或MR技术来促进舒适、自然的感觉，并在其他虚拟或现实世界的图像元素中丰富地呈现虚拟图像元素是一项挑战。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种显示系统校准方法及系统，以解决现有对显示系统的性能，无法实现标准性、可量化校准的问题。

本发明提供的显示系统校准方法，包括对预设眼球摄像机进行参数校准；基于眼球摄像机的校准参数信息，调整眼球摄像机和待校准显示系统之间的位置关系，并将眼球摄像机固定在待校准显示系统上；将预设校准图案按照预设规则虚拟场景渲染至待校准显示系统上；控制待校准显示系统及眼球摄像机进行转动，并通过眼球摄像机按照预设帧率实时拍摄待校准显示系统呈现的图像信息；对图像信息进行特征信息分析，并基于特征信息分析的结果校准待校准显示系统的光学性能。

此外，可选的技术方案是，眼球摄像机包括成对设置的左眼球摄像机和右眼摄像机，待校准显示系统包括左眼显示屏幕和右眼显示屏幕；调整眼球摄像机和待校准显示系统之间的位置关系的过程包括：将左眼球摄像机的光轴位置对准左眼显示屏幕的中心位置，将右眼球摄像机的光轴位置对准右眼显示屏幕的中心位置。

此外，可选的技术方案是，校准参数信息包括内参数、固有参数或外在参数；内参数包括眼球摄像机坐标至眼球摄像机拍摄的二维图像坐标的投影变换参数；固有参数包括焦距、主点、光学畸变参数；外在参数包括左眼球摄像机和右眼摄像机之间的旋转矩阵和平移向量。

此外，可选的技术方案是，控制待校准显示系统及眼球摄像机进行转动，并通过眼球摄像机按照预设帧率实时拍摄待校准显示系统呈现的图像信息的过程包括：控制待校准显示系统及眼球摄像机进行预设方式的转动；通过左眼球摄像机按照第一预设帧率实时拍摄左眼屏幕呈现的第一图像信息；同时，通过右眼球摄像机按照第一预设帧率实时拍摄右眼屏幕呈现的第二图像信息。