[发明专利]一种基于光栅尺的VR头盔的移动延迟测量方法

摘要

本发明公开了一种基于光栅尺的VR头盔的移动延迟测量方法，采用导轨带动VR头盔运动，在导轨一侧设置光栅尺，并对光栅尺等间隔分段进行编码；VR头盔运动过程中解算光栅尺上分段的编码转变时刻的自身位置；VR头盔再次运动时，在编码转变时刻给VR头盔输入对应的黑白图像，并用光敏传感器感知黑白图像；根据光栅尺上分段编码获得的方波曲线以及光敏传感器感知黑白图像时输出的方波曲线，即可获得VR头盔的延迟时间；该方法使得VR头盔中的黑白图样与VR头盔的光栅尺编码能够进行虚实配准，不再有早期方法中手动对齐波形带来的误差；通过往返多次测量以及线性拟合的方式，极大的增加了测试数据样本，使得数据的期望更接近于真实的延迟时间。

主权项

1.一种基于光栅尺的VR头盔的移动延迟测量方法，其特征在于，使用的测量装置包括光敏传感器(1)、VR头盔(2)、载物台(3)、数控导轨(4)、导轨控制器(5)、光栅尺(6)以及上位机；光敏传感器(1)固定在VR头盔(2)的显示窗口上；光栅尺(6)沿导轨(4)的行程方向布置，用于反馈载物台(3)的实时位置至上位机；光栅尺(6)的量程等间隔分为多段，将各段依次赋予1和0的二进制编码值，即编码0和1间隔对应在各段上；将各段对应的编码值与相邻两段之间的分隔位置作为编码位置数据集记录在上位机中；所述移动延迟测量方法具体步骤如下：步骤1、先控制载物台(3)从初始位置沿数控导轨(4)匀速运动，VR头盔(2)时刻计算自身位置；步骤2、在载物台(3)运动过程中，光栅尺(6)返回载物台(3)的实时位置信息并报给上位机，当光栅尺(6)返回每个间隔位置信息时，上位机根据存储的编码位置数据集，确定该间隔位置左、右两段对应的编码值，并将左段为1、右段为0的间隔位置定义为1‑0位置，将左段为0、右段为1的间隔位置定义为0‑1位置；同时，每次感知到1‑0位置或者0‑1位置时，上位机读取在该位置时VR头盔(2)计算出的自身位置，并记录下来；步骤3、完成整个运动后，最终得到一组VR头盔(2)的位置数据集；步骤4、然后控制载物台(3)再次从初始位置开始匀速移动，VR头盔(2)计算当前自身位置；上位机同时开始记录光栅尺(6)返回的位置信息与光敏传感器(1)返回的数据；步骤5、VR头盔(2)根据之前记录的所述位置数据集，结合VR头盔(2)计算的当前自身位置，VR头盔(2)显示对应的黑白画面，即：当计算的位置为1‑0位置，向VR头盔(2)输出黑色图案；当计算的位置为0‑1位置，向VR头盔(2)输出白色图案；VR头盔(2)显示窗口上的光敏传感器(1)在此过程中，感知VR头盔(2)镜头输出的黑白图像，当感知到白色图像时，光敏传感器(1)返回高电平，当感知到黑色图像时，光敏传感器(1)返回低电平，由此得到一组方波信号，称之为检测波形；步骤6、与此同时，上位机根据光栅尺(6)返回的位置信息，在之前存储的编码位置数据集中查找各个间隔位置对应的编码值，由此生成一组方波信号，作为参考波形，生成规则为：当编码值为1时返回高电平，当编码值为0时返回低电平；步骤7、计算检测波形与参考波形的时间延迟Δt，即得到VR头盔(2)的时间延迟。