一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法与流程

技术特征：

1.一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于该方法令屏幕(1)输出具备坐标系的模板图，采用照相机(4)代替人眼捕捉虚像；先将照相机(4)拍摄到的图像通过照片处理软件对照相机(4)本身的畸变进行校正，之后再提取相应的坐标；通过采样原模板图上的坐标位置及经过透镜(3)成像之后畸变的坐标位置，求解出某一单色光的畸变参数；让屏幕(1)依次输出R、G、B三种颜色的坐标模板图，重复以上步骤，获得R、G、B各畸变参数。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于在照相机(4)代替人眼捕捉虚像前，对屏幕(1)的尺寸以及屏幕(1)与透镜(3)距离按照VR头显设备参数进行相应配置步骤。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于在照相机(4)代替人眼捕捉虚像前，使用完整的VR模具模拟VR头显设备。

4.根据权利要求1所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于照相机(4)还包括镜头(5)、镜头光阑(6)，保持镜头光阑(6)与透镜(3)的距离与出瞳距离一致，以模拟人眼的情况。

5.根据权利要求4所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于镜头(5)为广角镜头或超广角镜头。

6.根据权利要求1所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于当透镜(3)的光轴与屏幕(1)明显不垂直时，即透镜(3)的光轴与屏幕(1)法线的夹角大于5°；所述具备坐标系的模板图其坐标系选为直角坐标系，模板图中具备正方形网格图。

7.根据权利要求6所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于其网格为6x6mm的正方形。

8.根据权利要求6或7所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于求解畸变参数的具体方法为：

K1、K2、K3、P1、P2为畸变参数，满足以下关系：

$\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ y_d\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{x}_u\\ y_u\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{x}_u(K1r_u^2+K2r_u^4+K3r_u^6)\\ y_u(K1r_u^2+K2r_u^4+K3r_u^6)\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}P2(r_u^2+2x_u^2)+2P1x_u{y}_u\\ P1(r_u^2+2y_u^2)+2P2x_u{y}_u\end{array}\right)$

其中x_u、y_u表示原模板图上的坐标位置，x_d、y_d表示经过透镜(3)成像之后畸变的坐标位置，均通过采样得到；将采样样本带入求解得到畸变参数K1、K2、K3、P1、P2。

9.根据权利要求1所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于当透镜(3)的光轴与屏幕(1)明显垂直时，即透镜(3)的光轴与屏幕(1)法线的夹角小于等于5°；所述具备坐标系的模板图其坐标系选为极坐标系，模板图中具备多个同心圆，单位半径为4mm。

10.根据权利要求9所述的一种虚拟现实头戴显示器设备畸变参数的测量方法，其特征在于求解畸变参数的具体方法为：

K1、K2、K3为畸变参数，满足以下关系：

$r_d=r_u(K1r_u^2+K2r_u^4+K3r_u^6)$

其中x_u、y_u表示原模板图上的坐标位置，x_d、y_d表示经过透镜(3)成像之后畸变的坐标位置，均通过采样得到；将采样样本带入求解得到畸变参数K1、K2、K3。