一种近目式显示器性能的智能测试系统的制作方法

本发明属于智能控制技术领域，特别涉及了一种近目式显示器性能的智能测试系统。

背景技术：

随着虚拟现实技术和增强现实技术的不断进步，其应用场景也越来越多，相应的近目式显示器产品日益涌现，但用于测量各类近目式显示器性能的综合测试系统尚未达到成熟的程度。纵观当前可供参考的近目式显示器性能测试方案，发现这些测试方案存在一些共性问题：测试系统自动化程度较低；针对近目式显示器显示区域偏小导致测试仪器难以对准显示区域的问题，多数测试系统均采用人工校准的方式，往往需要大面积调整仪器，存在人为主观误差，难以提高测量精度，无法保证测试结果的客观性和稳定性，测试流程也无法快速有效进行。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种近目式显示器性能的智能测试系统，有效解决因近目显示器显示面积小、视场角小引起的测试点对准困难问题和测试点人工确认带来的测试不稳定问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种近目式显示器性能的智能测试系统，包括视觉模块、测试仪器、智能控制器、三轴云台和三维导轨，三轴云台安装在三维导轨上，待测的近目式显示器安装在三轴云台上，视觉模块采集近目式显示器正面展示的图像，通过视觉运算得到近目式显示器在该测试系统中的空间位置和偏转角度，并将这些信息传送给智能控制器，智能控制器根据接收到的信息控制三轴云台调整近目式显示器的俯仰角、偏转角和翻滚角以及控制三维导轨调整近目式显示器在前后、左右、高低三维的空间位置，直至近目式显示器的显示区域与测试仪器的最佳测试点对准，之后智能控制器按照预设测试方案向测试仪器和近目式显示器下发测量指令，测试仪器根据测量指令进行测试，并将测试结果反馈给智能控制器。

基于上述技术方案的优选方案，所述视觉模块包括摄像头和视觉信号处理器，摄像头采集近目式显示器正面展示的图像，视觉信号处理器对采集的图像进行视觉运算，获得近目式显示器在该测试系统中的空间位置和偏转角度。

基于上述技术方案的优选方案，所述摄像头与测试仪器处于同一垂直平面中，摄像头正对方向与水平线的夹角为45°。

基于上述技术方案的优选方案，测试仪器的最佳测试点所在直线位于测试仪器与摄像头同处于的垂直平面内，且该直线保持水平；摄像头与测试仪器的夹线与最佳测试点所在直线的夹角为45°。

基于上述技术方案的优选方案，在近目式显示器的显示区域与测试仪器的最佳测试点对准后，智能控制器控制三维导轨调整近目式显示器与测试仪器的距离，测试仪器按照预设的亮阶进行测试，得到不同亮阶、不同测试距离下的亮度数据和对比度数据。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本发明结合视觉图像处理技术与自动化控制技术，实现整个测试过程的智能自动化特性，同时有效降低了测试过程中的主观误差，也进一步提高了测试工作的可重复性与稳定性。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图；

图2是本发明的系统流程图；

图3是本发明测试仪器最佳测试点示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

一种近目式显示器性能的智能测试系统，如图1所示，包括视觉模块、测试仪器、智能控制器、三轴云台和三轴导轨，三轴云台安装在三维导轨上，待测的近目式显示器安装在三轴云台上。三维导轨具备空间三个维度的步进控制功能，可实现对置于其上的三轴云台位置精密三维调整。三轴云台上有夹具，可实现不同型号的近目式显示器的固定装配，并可实现对近目式显示器三轴角度的精密调整。智能控制器以计算机或嵌入式设备为核心，可实现对近目式显示器的测试视频图像输出功能、三维导轨/三轴云台控制功能、视频信号处理功能、测试仪器控制功能和测量指标计算功能。测试仪器采用经过校准的标准光电测试仪器，视场范围满足近目显示器测试要求，有接口接收控制信息并反馈测试数据。

视觉模块采集近目式显示器正面展示的图像，通过视觉运算得到近目式显示器在本系统中的空间位置和偏转角度，并将这些信息传送给智能控制器，智能控制器根据接收到的信息控制三轴云台调整近目式显示器的俯仰角、偏转角和翻滚角以及控制三维导轨调整近目式显示器在前后、左右、高低三维的空间位置，直至近目式显示器的显示区域与测试仪器的最佳测试点对准，之后智能控制器按照预设测试方案向测试仪器和近目式显示器下发测量指令，测试仪器根据测量指令进行测试，并将测试结果反馈给智能控制器。整个系统工作流程如图2所示。

视觉模块包括摄像头和视觉信号处理器，摄像头采集近目式显示器正面展示的图像，视觉信号处理器对采集的图像进行视觉运算，获得近目式显示器在本系统中的空间位置和偏转角度。摄像头的观察视野及自助调焦速度均优于测试仪器。摄像头与测试仪器处于同一垂直平面中，摄像头正对方向与水平线的夹角为45°。测试仪器的最佳测试点所在直线位于测试仪器与摄像头同处于的垂直平面内，且该直线保持水平；摄像头与测试仪器的夹线与最佳测试点所在直线的夹角为45°，如图3所示。

在近目式显示器的显示区域与测试仪器的最佳测试点对准后，智能控制器控制三维导轨调整近目式显示器与测试仪器的距离，测试仪器按照预设的亮阶进行测试，得到不同亮阶、不同测试距离下的亮度数据和对比度数据。通过图表的形式输出测试结果，在完成若干次的测试流程后，比对不同流程的测试结果差异，总结该测试设备的稳定性与可重复性，并提出优化建议等。

实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种近目式显示器性能的智能测试系统。采用视觉处理模块获取近目式显示器在测试装置中的空间位置、偏转角度等信息；通过三维精密导轨与精密云台调整被测设备在三个空间维度的位置与三轴偏转角度；智能控制器实现包括反馈控制、数据采集与处理、智能决策等功能。本发明取代人工操作为智能自动化流程，结合高精度机械传动与视觉图像处理，使测试过程更加灵活，测试结果更加精确，不仅可以避免人为操作带来的主观误差，还提升了测量结果的客观有效性；另一方面由于智能自动化的测试流程，也保证了整个测试流程的可重复性，便于后续的测试研究。

技术研发人员：汤勇明;胡善平;郑姚生
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2018.04.26
技术公布日：2019.02.05