[发明专利]一种测量和校正虚拟现实显示器畸变的装置和方法

摘要

本发明公开了一种测量和校正虚拟现实显示器畸变的方法，包括以下步骤：分划板经光学系统对分划板成像得到畸变网格像；根据网格顶点坐标与畸变网格顶点坐标之间的对应关系，计算得到每个网格的畸变系数；在畸变网格像上划出无畸变的网格A，根据光路可逆原理，光学系统的物面上具有与网格A相对应的畸变网格A′，然后利用畸变系数与网格A的顶点坐标，计算出畸变网格A′的顶点坐标，并将畸变网格A′的顶点坐标生成坐标查找表；利用坐标查找表将待投影图像转换为预畸变图像，并输入像源，并对像源所显示的预畸变图像成像，得到成像图像，对比成像图像与所述的预畸变图像，调整像源，完成对像源的校正。本发明还公开了一种测量和校正虚拟现实显示器畸变的装置。

主权项

一种测量和校正虚拟现实显示器畸变的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设定带有网格的分划板，将该分划板置于光学系统的物面，并经过光学系统对分划板成像得到畸变网格像，所述畸变网格像上具有畸变网格；2)根据网格顶点坐标与畸变网格顶点坐标之间的对应关系，计算得到每个网格的畸变系数；设网格的四个顶点坐标为(x₀,y₀)，(x₁,y₁)，(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，畸变网格的四个顶点坐标为(u₀,v₀)，(u₁,v₁)，(u₂,v₂)和(u₃,v₃)，建立顶点坐标(x,y)与(u,v)之间的对应关系式：$\left\{\begin{array}{c}X=f_u(U,V)\\ Y=f_v(U,V)\end{array}\right.$令则其中，K_X和K_Y为畸变系数，分别表示为3)在所述畸变网格像上划出无畸变的网格A，根据光路可逆原理，光学系统的物面上具有与网格A相对应的畸变网格A′，然后利用畸变系数与网格A的顶点坐标，计算出畸变网格A′的顶点坐标，并将畸变网格A′的顶点坐标生成坐标查找表；设无畸变的网格A的顶点坐标为(u′_n,v′_n)，根据光路的可逆性原理，得到：$\left\{\begin{array}{c}{x}_n^{\′}=u_n^{\′}{k}_{x0}+v_n^{\′}{k}_{x1}+u_n^{\′}{v}_n^{\′}{k}_{x2}+1\·k_{x3}\\ y_n^{\′}=u_n^{\′}{k}_{y0}+v_n^{\′}{k}_{y1}+u_n^{\′}{v}_n^{\′}{k}_{y2}+1\·k_{y3}\end{array}\right.,(n=0,1,2,\mathrm{...})$其中，(x′_n,y′_n)畸变网格A′的顶点坐标；4)利用坐标查找表将待投影图像转换为预畸变图像，并输入像源，并对像源所显示的预畸变图像成像，得到成像图像，对比成像图像与所述的预畸变图像，调整像源，完成对像源的校正；5)将校正后的像源置于光学系统的物面，并向像源输入预畸变图像，经光学系统出射为无畸变的图像，完成对虚拟现实显示器的校正。