AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质，涉及光学测量领域。AR几何光波导重影标定方法结合不同显示单元的结构相关参数显示水平视场角和测量阵列面的光学参数值得到与显示单元相关的单像素视场角，然后根据测量阵列面的角度偏移值和对应的单像素视场角得到该显示单元对应的像素偏移值。即本实施例中标定的是几何光波导的光学阵列面的平行度引起的显示单元的显示像素变化，能够直观地标定显示单元的画面重影程度，可以结合显示单元的分辨率与像素偏移值判断重影对画面显示的影响程度。并且进一步地，像素偏移值能够反应光波导的生产工艺性能，便于提升几何光波导量产的效率和工艺性能。几何光波导量产的效率和工艺性能。几何光波导量产的效率和工艺性能。

【技术实现步骤摘要】
AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及光学测量领域，尤其涉及AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]增强现实（Augmented Reality，AR）技术是一种利用显示芯片、摄像设备、传感器等设备，对现实影像的位置进行感知和计算，再将虚拟影像叠加到现实影像上从而实现虚拟和现实相拼合的计算机技术。AR技术通过多个级联光学阵列面形成几何光波导，使虚拟信息和真实环境同步进入人眼，实现增强现实显示。
[0003]但是AR几何光波导内的光学阵列面的平行度对显示画面的显示效果至关重要，如果光学阵列面没有严格平行会导致显示视场画面出现重影，影响用户观看体验。区别于传统光学器件，AR几何光波导的光学阵列面均在光波导器件内部，加工成型后不利于二次加工修正，因此在量产前需要根据几何光波导内光学阵列面的平行度评估生产工艺，以降低次品率。
[0004]相关技术中，对几何光波导的光学性能评估可以通过对几何光波导内光学阵列面与预设平行角度之间的偏移角度进行标定。但是这种对偏移角度的标定不能直观地表述显示单元的画面重影程度，一般来说，对于不同分辨率的显示器，同样的偏移角度对画面显示的影响程度并不相同。因此，如何直观地标定几何光波导的光学性能，以评估该光学性能对画面显示的影响程度，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的主要目的在于提出AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质，能够直观地标定几何光波导的光学性能，以评估该光学性能对画面显示的影响程度，提升产品量产效率。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种AR几何光波导重影标定方法，包括：获取显示单元的显示水平视场角；基于测量阵列面的光学参数值和所述显示水平视场角计算得到所述显示单元的单像素视场角；获取承接屏的出射光斑的位置图像，所述出射光斑由显示单元或激光器发射的测量光信号在所述几何光波导内传输后出射形成；根据所述位置图像计算得到所述出射光斑的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述测量阵列面的角度偏移值；根据所述角度偏移值和所述单像素视场角标定所述测量阵列面的像素偏移值，所述像素偏移值用于表征所述几何光波导的光学性能，所述光学性能为所述测量阵列面的平行度。
[0007]在一实施例中，所述获取显示单元的显示水平视场角，包括：获取所述显示单元的显示尺寸和径向视场角，所述显示尺寸包括：水平显示尺寸和垂直显示尺寸；基于所述水平显示尺寸、所述垂直显示尺寸和所述径向视场角计算得到所述显示水平视场角；表示为：其中，W表示所述水平显示尺寸，H表示所述垂直显示尺寸，FOV
H
表示所述显示水平视场角，FOV
D
表示所述径向视场角。
[0008]在一实施例中，所述测量阵列面的光学参数值为所述测量阵列面的光学折射率；所述基于测量阵列面的光学参数值和所述显示水平视场角计算得到所述显示单元的单像素视场角，包括：基于所述测量阵列面的所述光学折射率和所述显示水平视场角计算得到所述光波导内视场角；基于所述光波导内视场角和水平显示像素值得到所述几何光波导的第一单像素视场角；根据所述第一单像素视场角和预设偏移参数计算得到所述显示单元的所述单像素视场角；表示为：为：为：其中，n
d
所述测量阵列面的所述光学折射率，W
piexl
表示所述水平显示像素值，FOV
H
表示所述显示水平视场角，FOV
in
‑
H
表示所述光波导内视场角，FOV
in
‑
per
‑
H
表示所述第一单像素视场角，表示所述显示单元的所述单像素视场角，S
a
表示所述预设偏移参数。
[0009]在一实施例中，所述预设偏移参数表示为：。
[0010]在一实施例中，所述根据所述位置图像计算得到所述出射光斑的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述测量阵列面的角度偏移值，包括：根据所述出射光斑的位置图像计算每个所述出射光斑的中心位置；根据所述中心位置计算所述出射光斑的光斑间距；获取所述承接屏和所述显示单元之间的显示距离；根据所述光斑间距、所述测量阵列面的所述光学折射率和所述显示距离计算得到所述测量阵列面的所述角度偏移值；表示为：
其中，表示所述角度偏移值，n
d
表示所述测量阵列面的所述光学折射率，d表示所述出射光斑的所述光斑间距，L表示所述显示距离。
[0011]在一实施例中，所述根据所述角度偏移值和所述单像素视场角标定所述测量阵列面的像素偏移值，包括：计算所述角度偏移值和所述单像素视场角的商值标定所述测量阵列面的所述像素偏移值，表示为：其中，k
piexel
表示所述像素偏移值。
[0012]在一实施例中，所述根据所述出射光斑的位置图片计算每个所述出射光斑的中心位置，包括：根据所述出射光斑的所述位置图片得到所述出射光斑的强度信息的波形图，所述波形图的各个波峰位置表征所述出射光斑的位置；根据所述波形图得到所述出射光斑的中心位置。
[0013]为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种AR几何光波导重影标定装置，包括：参数获取模块，用于获取显示单元的显示水平视场角；单像素视场角计算模块，用于基于测量阵列面的光学参数值和所述显示水平视场角计算得到所述显示单元的单像素视场角；出射光斑图像获取模块，用于获取承接屏的出射光斑的位置图像，所述出射光斑由显示单元或激光器发射的测量光信号在所述几何光波导内传输后出射形成；角度偏移值计算模块，用于根据所述位置图像计算得到所述出射光斑的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述测量阵列面的角度偏移值；像素偏移值计算模块，用于根据所述角度偏移值和所述单像素视场角标定所述测量阵列面的像素偏移值，所述像素偏移值用于表征所述几何光波导的光学性能，所述光学性能为所述测量阵列面的平行度。
[0014]为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的AR几何光波导重影标定方法。
[0015]为实现上述目的，本申请实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的AR几何光波导重影标定方法。
[0016]本申请实施例提出的AR几何光波导重影标定方法、装置、设备和介质，其中，AR几何光波导重影标定方法包括：获取显示单元的显示水平视场角，基于测量阵列面的光学参数值和显示水平视场角计算得到显示单元的单像素视场角，然后根据承接屏的出射光斑的位置图像计算得到测量阵列面的角度偏移值，最后根据角度偏移值和单像素视场角标定测量阵列面的像素偏移值，像素偏移值用于表征几何光波导的光学性能，光学性能为测量阵
列面的平行度。本实施例中结合不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AR几何光波导重影标定方法，其特征在于，包括：获取显示单元的显示水平视场角；基于测量阵列面的光学参数值和所述显示水平视场角计算得到所述显示单元的单像素视场角；获取承接屏的出射光斑的位置图像，所述出射光斑由显示单元或激光器发射的测量光信号在所述几何光波导内传输后出射形成；根据所述位置图像计算得到所述出射光斑的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述测量阵列面的角度偏移值；根据所述角度偏移值和所述单像素视场角标定所述测量阵列面的像素偏移值，所述像素偏移值用于表征所述几何光波导的光学性能，所述光学性能为所述测量阵列面的平行度。2.根据权利要求1所述的一种AR几何光波导重影标定方法，其特征在于，所述获取显示单元的显示水平视场角，包括：获取所述显示单元的显示尺寸和径向视场角，所述显示尺寸包括：水平显示尺寸和垂直显示尺寸；基于所述水平显示尺寸、所述垂直显示尺寸和所述径向视场角计算得到所述显示水平视场角；表示为：其中，W表示所述水平显示尺寸，H表示所述垂直显示尺寸，FOV
H
表示所述显示水平视场角，FOV
D
表示所述径向视场角。3.根据权利要求1所述的一种AR几何光波导重影标定方法，其特征在于，所述测量阵列面的光学参数值为所述测量阵列面的光学折射率；所述基于测量阵列面的光学参数值和所述显示水平视场角计算得到所述显示单元的单像素视场角，包括：基于所述测量阵列面的所述光学折射率和所述显示水平视场角计算得到所述光波导内视场角；基于所述光波导内视场角和水平显示像素值得到所述几何光波导的第一单像素视场角；根据所述第一单像素视场角和预设偏移参数计算得到所述显示单元的所述单像素视场角；表示为：为：为：其中，n
d
所述测量阵列面的所述光学折射率，W
piexl
表示所述水平显示像素值，FOV
H
表示
所述显示水平视场角，FOV
in
‑
H
表示所述光波导内视场角，FOV
in
‑
per
‑
H
表示所述第一单像素视场角，表示所述显示单元的所述单像素视场角，S
a
表示所述预设偏移参数。4.根据权利要求3所述的一种AR几何光波导重影标定方法，其特征在于，所述预设偏移参数表示为：。5.根据权利要求3所述的一种AR几何光波导重影标定方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书龙，孙小卫，菲利普，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：