[发明专利]一种虚拟现实头戴显示设备的转动延迟测量方法

摘要

本发明提供的一种虚拟现实头戴显示设备的转动延迟测量方法，采用转台带动头戴显示设备转动，头戴显示设备下方设置，光编码盘上均分出的扇形区域间格地设置黑条图案；头戴显示设备运动过程中根据外设的光敏传感器感知光编码板上的黑白条纹并解算黑白条纹转换时刻的自身位置；头戴显示设备再次运动时，在黑白条纹转换的时刻给头戴显示设备输入对应的黑白图像，并用另一个光敏传感器感知黑白图像；根据两个光敏传感器感知黑白图像时输出的方波曲线，即可获得头戴显示设备的延迟时间；该方法使得头戴显示设备中的黑白图样与光编码图样能够进行虚实配准，不再有早期方法中手动对齐波形带来的误差，使得数据的期望更接近于真实的延迟时间。

主权项

1.一种虚拟现实头戴显示设备的转动延迟测量方法，其特征在于，使用的测量装置包括第一光敏传感器(1)、头戴显示设备(2)、载物台(3)、转台(4)、控制器(5)、光编码盘(6)以及第二光敏传感器(7)；光编码盘(6)上分成等间隔的扇形区域，扇形区域由黑色或者白色填充，相邻两个区域的颜色不同；载物台(3)固定在转台(4)伸出的中心转轴上，第一光敏传感器(1)和固定在载物台(3)上，转台(4)由控制器(5)控制转动，头戴显示设备(2)可在载物台(3)的带动下与转台(4)同轴转动；光编码盘(6)放置在载物台(3)之下，并有支架支撑；第一光敏传感器(1)的光敏头朝下，可感知光编码盘(6)上的黑白颜色；第二光敏传感器(7)固定在头戴显示设备(2)的显示窗口上，用来感知头戴显示设备(2)显示的颜色；所述转动延迟测量方法具体步骤如下：步骤1、先控制转台(4)从初始位置匀速运动一圈，头戴显示设备(2)中不输入图像，但是时刻计算自身的转动角度；步骤2、在载物台(3)转动过程中，其上的第一光敏传感器(1)感知光编码盘(6)上的黑、白颜色，在感知到黑色区域转换到白色区域的时刻，以及白区域转换到黑色区域的时刻，头戴显示设备(2)计算出在各个转换时刻的自身转动角度，并记录下来；其中，记录的转动角度包括两种，黑色区域转换到白色区域时刻记录的转动角度定义为黑到白角度，白色区域转换到黑色区域时刻记录的转动角度定义为白到黑角度；步骤3、完成一周的转动后，最终得到一组头戴显示设备(2)的转动角度数据集；步骤4、然后控制转台(4)带动载物台(3)再次从初始位置开始转动，转动过程同时记录第一光敏传感器(1)与第二光敏传感器(7)返回的数据；步骤5、头戴显示设备(2)根据转动角度数据集，结合计算的自身当前的转动角度信息，头戴显示设备(2)显示对应的黑白画面，即：当计算的转动角度为白到黑角度时，向头戴显示设备(2)输出黑色图案；当计算的转动角度为黑到白角度时，向头戴显示设备(2)输出白色图案；其上的第二光敏传感器(7)在此过程中，感知头戴显示设备(2)镜头输出的黑白图像，当感知到白色图像时，第二光敏传感器(7)返回高电平，当感知到黑色图像时，第二光敏传感器(7)返回低电平，由此得到一个方波曲线，定义为检测波形；步骤6、与此同时，第一光敏传感器(1)在移动过程中感知光编码盘(6)上的黑白区域，感知到白色区域时，第一光敏传感器(1)返回高电平，当感知到黑色区域时，第一光敏传感器(1)返回低电平，由此得到一个方波曲线，定义为参考波形；步骤7、计算检测波形相对于参考波形的时间延迟Δt，即得到头戴显示设备(2)的时间延迟。