一种光轴校准方法、系统、装置及头戴式可穿戴设备与流程

1.本发明涉及电子设备显示控制技术领域，特别是涉及一种光轴校准方法、系统、装置及头戴式可穿戴设备。


背景技术：

2.近年来，vr(virtual reality，虚拟现实)技术、ar(augmented reality，增强现实)等技术得到快速发展，各种头戴式可穿戴设备层出不穷，目前国内外主流的vr产品或者ar产品的体积均较大，对应的收纳盒体积也会很大，大体积的产品给用户的携带及存放均带来了困扰，为此，可折叠的vr产品或者ar产品等头戴式可穿戴设备成为目前研究的主流。
3.请参照图1，图1展现了目前主流的一种头戴式可穿戴设备的折叠示意图，其中，以头戴式可穿戴设备为vr产品为例，为便于说明，图1中示例性地标记有右手坐标系统，可见现有技术中的常见折叠方式为以图1中的a点为折叠中心点将左侧定位摄像头对应区域(图1中以附图标记b表示)与右侧定位摄像头对应区域(图1中以附图标记c表示)相对折叠，具体来说，该相对折叠可理解为将左侧定位摄像头在xz轴组成的平面(或者说绕着y轴)逆时针旋转，右侧定位摄像头在xz轴组成的平面(或者说绕着y轴)顺时针旋转，最终实现该vr产品的折叠。但是，随着收纳时折叠次数的增加以及结构件折叠精度的影响，该vr产品在使用一段时间后，定位摄像头的光轴将会出现偏移，导致最终确定显示的定位位置不准确，显示效果不佳，影响用户的使用体验。
4.因此，如何寻找一种有效的方式实现上述定位摄像头的光轴偏移的校准，是当前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种光轴校准方法、系统、装置及头戴式可穿戴设备，通过对光轴偏移后的第一定位坐标进行校准，消除了定位模块的光轴偏移对于最终的显示效果的影响，定位准确，保证了显示效果，提升了用户体验及满意度。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种光轴校准方法，应用于头戴式可穿戴设备，所述光轴校准方法，包括：
7.确定目标偏移角度，所述目标偏移角度表征当前所述头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况；
8.基于所述目标偏移角度及预设光轴校准策略，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标。
9.优选的，所述定位模块的预设范围内设置有角度测量模块；
10.所述确定目标偏移角度，包括：
11.通过所述头戴式可穿戴设备中的角度测量模块，确定所述定位模块的当前待校准光轴的第一旋转角度；
12.利用所述第一旋转角度减去对应于所述当前待校准光轴的预存初始旋转角度，以
确定得到的差值为表征当前所述头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况的目标偏移角度。
13.优选的，还包括：
14.判断所述目标偏移角度是否大于预设最大允许偏移角度阈值；
15.若是，控制所述头戴式可穿戴设备中提示模块提示第一信息，所述第一信息表征所述当前偏移角度大于预设最大允许偏移角度阈值的结果。
16.优选的，控制所述头戴式可穿戴设备中提示模块提示第一信息，包括：
17.控制所述头戴式可穿戴设备中的语音提示模块播报第一信息，和/或，控制所述头戴式可穿戴设备中的振动模块进行振动以提示所述第一信息，和/或，控制所述头戴式可穿戴设备中的显示模块显示所述第一信息。
18.优选的，还包括：
19.确定所述第二定位坐标与所述第一定位坐标之间的直线距离为当前偏移距离；
20.判断所述当前偏移距离是否大于预设最大允许距离阈值；
21.若是，控制所述头戴式可穿戴设备中提示模块提示第二信息，所述第二信息表征所述当前偏移距离大于预设最大允许距离阈值的结果。
22.优选的，当所述目标偏移角度为表征所述定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴逆时针偏转的左侧偏移角度时；
23.基于所述目标偏移角度及预设光轴校准策略，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标，包括：
24.基于所述左侧偏移角度确定左侧校准变换矩阵；
25.所述左侧校准变换矩阵为：
[0026][0027]
其中，θ1为所述左侧偏移角度，c1为所述左侧校准变换矩阵；
[0028]
基于所述左侧校准变换矩阵及第一预设关系式，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标；
[0029]
所述第一预设关系式为：
[0030][0031]
其中，第一定位坐标为(x
p
，y
p
，z
p
)，第二定位坐标为(x
p
′
，y
p
′
，z
p
′
)。
[0032]
优选的，当所述目标偏移角度为表征所述定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴顺时针偏转的右侧偏移角度时；
[0033]
基于所述目标偏移角度及预设光轴校准策略，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标，包括：
[0034]
基于所述右侧偏移角度确定右侧校准变换矩阵；
[0035]
所述右侧校准变换矩阵为：
[0036][0037]
其中，θ2为所述右侧偏移角度，c2为所述右侧校准变换矩阵；
[0038]
基于所述右侧校准变换矩阵及第二预设关系式，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标；
[0039]
所述第二预设关系式为：
[0040][0041]
其中，第一定位坐标为(xm，ym，zm)，第二定位坐标为(xm′
，ym′
，zm′
)。
[0042]
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种光轴校准系统，应用于头戴式可穿戴设备，所述光轴校准系统，包括：
[0043]
目标偏移角度确定单元，用于确定目标偏移角度，所述目标偏移角度表征当前所述头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况；
[0044]
第一校准单元，用于基于所述目标偏移角度及预设光轴校准策略，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标。
[0045]
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种光轴校准装置，包括：
[0046]
存储器，用于存储计算机程序；
[0047]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的光轴校准方法的步骤。
[0048]
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种头戴式可穿戴设备，包括定位模块，还包括如上述所述的光轴校准装置。
[0049]
本技术提供了一种光轴校准方法、系统、装置及头戴式可穿戴设备，首先确定目标偏移角度，该目标偏移角度表征了当前头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况，进而基于目标偏移角度及预设光轴校准策略，对定位模块获取的第一定位坐标进行光轴校准处理，进而得到光轴校准后的第二定位坐标，可以理解的是，最终头戴式可穿戴设备中的显示模块将显示该第二定位坐标。相较于现有技术，本技术通过对光轴偏移后的第一定位坐标进行校准，消除了定位模块的光轴偏移对于最终的显示效果的影响，定位准确，保证了显示效果，提升了用户体验及满意度。
附图说明
[0050]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051]
图1为现有技术中一种头戴式可穿戴设备的折叠示意图；
[0052]
图2为本发明提供的一种头戴式可穿戴设备的折叠等效示意图；
[0053]
图3为本发明提供的一种光轴校准方法的流程图；
[0054]
图4为本发明提供的一种光轴校准系统的结构示意图；
[0055]
图5为本发明提供的一种光轴校准装置的结构示意图。
具体实施方式
[0056]
本发明的核心是提供一种光轴校准方法、系统、装置及头戴式可穿戴设备，通过对光轴偏移后的第一定位坐标进行校准，消除了定位模块的光轴偏移对于最终的显示效果的影响，定位准确，保证了显示效果，提升了用户体验及满意度。
[0057]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]
请参照图1、图2及图3，图1为现有技术中一种头戴式可穿戴设备的折叠示意图，图2为本发明提供的一种头戴式可穿戴设备的折叠等效示意图，图3为本发明提供的一种光轴校准方法的流程图。
[0059]
本实施例中，考虑到现有技术中，可折叠的头戴式可穿戴设备的折叠示意简图通常如图1所示，即以图1中的a点为折叠中心点，将左侧定位摄像头b及右侧定位摄像头c相对折叠，需要说明的是，图1中仅以虚线框的形式为例分别圈出所述左侧定位摄像头b及右侧定位摄像头对应的位置示意，仅用作区分左右两侧，且受限于图1拍摄角度的原因，两个虚线框的大小并不代表左侧定位摄像头b及右侧定位摄像头的实际大小，将头箍带以附图标记d进行标注。进一步的，请参照图2，图2为经过分析后给出的一种头戴式可穿戴设备的折叠等效示意图，其中，对应于图1，图2仍采用右手坐标系统，给出了从xz轴组成的平面来看，定位摄像头的光轴，即x轴及z轴会随着折叠而出现偏移的显示示意，其中，a点仍为折叠中心点，b1点为左侧定位摄像头b的坐标中心点，c1点右侧定位摄像头c的坐标中心点，以左侧定位摄像头b为例，其对应的光轴x轴及z轴原本的位置在图2中以实线表示，但随着收纳时折叠次数的增加以及结构件折叠精度的影响，该vr产品在使用一段时间后，定位摄像头的光轴将会出现偏移，也即光轴x轴将偏移至x`轴的位置，光轴z轴将偏移至z`轴的位置，根据几何原理，两个光轴对应的偏移角均为θ1，可以理解的是光轴y轴不会存在偏移。对于右侧定位摄像头c的分析同上(其对应的两个光轴的偏移角均为θ2)，在此不再赘述。需要说明的是，图2仅为了清楚显示示意，将偏移角的度数展示的较大，实际上该偏移角的度数通常是很小的。可见，正是由于该光轴偏移的出现，导致最终确定显示的定位位置不准确，显示效果不佳，影响用户的使用体验。为解决上述技术问题，本技术提供了一种光轴校准方法，消除了定位模块的光轴偏移对于最终的显示效果的影响。
[0060]
该光轴校准方法，应用于头戴式可穿戴设备，包括：
[0061]
s11：确定目标偏移角度，目标偏移角度表征当前头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况；
[0062]
具体的，该头戴式可穿戴设备包括但不限于各种vr产品以及ar产品，且该头戴式可穿戴设备具体为可折叠的头戴式可穿戴设备，所述定位模块包括但不限于摄像头(其本
质上为一种位置追踪摄像头)。于是，首先确定出目标偏移角度，可以理解的是，当所述定位模块为左侧定位摄像头时，该目标偏移角度本质上即为上述θ1；当所述定位模块为右侧定位摄像头时，该目标偏移角度本质上即为上述θ2，角度的大小反映了对应的定位模块的光轴偏移情况。
[0063]
s12：基于目标偏移角度及预设光轴校准策略，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标。
[0064]
具体的，该预设光轴校准策略与定位模块相关，当定位模块为左侧定位摄像头时执行与之对应的一种校准逻辑，当定位模块为右侧定位摄像头时执行与之对应的另一种校准逻辑，具体见下述实施例中所述，此处不再赘述。
[0065]
可以理解的是，在得到光轴校准后的第二定位坐标之后，控制显示模块显示该第二定位坐标即可。
[0066]
综上，本技术提供了一种光轴校准方法，相较于现有技术，本技术通过对光轴偏移后的第一定位坐标进行校准得到第二定位坐标，消除了定位模块的光轴偏移对于最终的显示效果的影响，定位准确，保证了显示效果，提升了用户体验及满意度。
[0067]
在上述实施例的基础上：
[0068]
作为一种优选的实施例，定位模块的预设范围内设置有角度测量模块；
[0069]
确定目标偏移角度，包括：
[0070]
通过头戴式可穿戴设备中的角度测量模块，确定定位模块的当前待校准光轴的第一旋转角度；
[0071]
利用第一旋转角度减去对应于当前待校准光轴的预存初始旋转角度，以确定得到的差值为表征当前头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况的目标偏移角度。
[0072]
本实施例中，给出了目标偏移角度的确定方式，具体来说，所述角度测量模块包括但不限于陀螺仪，定位模块实际上放置于主板上，则该陀螺仪也可放置在该主板上的预设范围内，该预设范围根据主板的尺寸及实际器件摆放要求灵活确定即可，在此不作特别的限定。而根据陀螺仪的测量原理，对测量得到的角速度进行时间积分即可得到对应的角度数据，因此，依靠陀螺仪可以简单可靠地实现第一旋转角度的确定。
[0073]
参照于图2，所述当前待校准光轴可以理解为x轴及z轴，依据几何原理可知，两个光轴对应的第一旋转角度相同，各当前待校准光轴均对应于一个预存初始旋转角度，考虑到加工工艺存在一定局限性，为了进一步提高目标偏移角度的确定精度，该预存初始旋转角度可以为该头戴式可穿戴设备出厂时进行测量得到并记录于产品内部的，于是，利用当前待校准光轴的第一旋转角度减去对应的预存初始旋转角度，得到一个角度差值，该角度差值即为表征当前头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况的目标偏移角度。
[0074]
作为一种优选的实施例，还包括：
[0075]
判断目标偏移角度是否大于预设最大允许偏移角度阈值；
[0076]
若是，控制头戴式可穿戴设备中提示模块提示第一信息，第一信息表征当前偏移角度大于预设最大允许偏移角度阈值的结果。
[0077]
本实施例中，发明人进一步考虑到在使用一段时间之后，该头戴式可穿戴设备的目标偏移角度很可能已经大于预设最大允许偏移角度阈值(该阈值根据实际需求设置即可)，此时虽然仍可以继续进行校准，但是优选的可以提示用户，以便用户后续进行返厂维
修等，提升用户的体验度。
[0078]
作为一种优选的实施例，控制头戴式可穿戴设备中提示模块提示第一信息，包括：
[0079]
控制头戴式可穿戴设备中的语音提示模块播报第一信息，和/或，控制头戴式可穿戴设备中的振动模块进行振动以提示第一信息，和/或，控制头戴式可穿戴设备中的显示模块显示第一信息。
[0080]
本实施例中，给出了提示用户的各种方式，当提示模块为语音提示模块时，可以控制其播报所述第一信息；当提示模块为振动模块时可以控制其振动以提示第一信息，当然还可设置与不同的角度差对应的振动强度，以便起到更好的提示作用，所述角度差为目标偏移角度与所述预设最大允许偏移角度阈值之间的差值；当所述提示模块为显示模块，具体可以为显示界面时，可以控制其显示该第一信息，具体的提示方式多种多样，在此不作特别的限定。
[0081]
作为一种优选的实施例，还包括：
[0082]
确定第二定位坐标与第一定位坐标之间的直线距离为当前偏移距离；
[0083]
判断当前偏移距离是否大于预设最大允许距离阈值；
[0084]
若是，控制头戴式可穿戴设备中提示模块提示第二信息，第二信息表征当前偏移距离大于预设最大允许距离阈值的结果。
[0085]
本实施例中，给出了另外一种提示用户当前该头戴式可穿戴设备需要维修的方式，具体见上述所述，此处不再赘述。可以理解的是，所述预设最大允许距离阈值根据实际需求设置即可，且提示模块的具体提示方式可以参照上述实施例中的表述，此处不再赘述。
[0086]
作为一种优选的实施例，当目标偏移角度为表征定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴逆时针偏转的左侧偏移角度时；
[0087]
基于目标偏移角度及预设光轴校准策略，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标，包括：
[0088]
基于左侧偏移角度确定左侧校准变换矩阵；
[0089]
左侧校准变换矩阵为：
[0090][0091]
其中，θ1为左侧偏移角度，c1为左侧校准变换矩阵；
[0092]
基于左侧校准变换矩阵及第一预设关系式，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标；
[0093]
第一预设关系式为：
[0094][0095]
其中，第一定位坐标为(x
p
，y
p
，z
p
)，第二定位坐标为(x
p
′
，y
p
′
，z
p
′
)。
[0096]
本实施例中，给出了当目标偏移角度为表征定位模块的当前待校准光轴绕固定参
考光轴逆时针偏转的左侧偏移角度时，得到光轴校准后的第二定位坐标的具体方式，参照于图2，可以看出，当目标偏移角度为所述左侧偏移角度时，这里的定位模块即为左侧定位模块，对应的固定参考光轴即为y轴，所述当前待校准光轴即为x轴及z轴，如图2所述，x轴及z轴均绕着y轴逆时针旋转了左侧偏移角度θ1，进而依靠上述对应于左侧定位模块的校准逻辑可以简单可靠地确定第二定位坐标，进而将第二定位坐标反馈到显示区域，提升了用户体验。
[0097]
作为一种优选的实施例，当目标偏移角度为表征定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴顺时针偏转的右侧偏移角度时；
[0098]
基于目标偏移角度及预设光轴校准策略，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标，包括：
[0099]
基于右侧偏移角度确定右侧校准变换矩阵；
[0100]
右侧校准变换矩阵为：
[0101][0102]
其中，θ2为右侧偏移角度，c2为右侧校准变换矩阵；
[0103]
基于右侧校准变换矩阵及第二预设关系式，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标；
[0104]
第二预设关系式为：
[0105][0106]
其中，第一定位坐标为(xm，ym，zm)，第二定位坐标为(xm′
，ym′
，zm′
)。
[0107]
本实施例中，给出了当目标偏移角度为表征定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴顺时针偏转的右侧偏移角度时，得到光轴校准后的第二定位坐标的具体方式，参照于图2，可以看出，当目标偏移角度为所述右侧偏移角度时，这里的定位模块即为右侧定位模块，对应的固定参考光轴即为y轴，所述当前待校准光轴即为x轴及z轴，如图2所述，x轴及z轴均绕着y轴顺时针旋转了右侧偏移角度θ2，进而依靠上述对应于右侧定位模块的校准逻辑可以简单可靠地确定第二定位坐标，进而将第二定位坐标反馈到显示区域，提升了用户体验。
[0108]
请参照图4，图4为本发明提供的一种光轴校准系统的结构示意图。
[0109]
该光轴校准系统，应用于头戴式可穿戴设备，包括：
[0110]
目标偏移角度确定单元21，用于确定目标偏移角度，目标偏移角度表征当前头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况；
[0111]
第一校准单元22，用于基于目标偏移角度及预设光轴校准策略，对定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标。
[0112]
对于本发明中提供的光轴校准系统的介绍请参照上述光轴校准方法的实施例，此
处不再赘述。
[0113]
作为一种优选的实施例，所述目标偏移角度确定单元21，包括：
[0114]
第一旋转角度确定单元，用于通过所述头戴式可穿戴设备中的角度测量模块，确定所述定位模块的当前待校准光轴的第一旋转角度；
[0115]
角度差确定单元，用于利用所述第一旋转角度减去对应于所述当前待校准光轴的预存初始旋转角度，以确定得到的差值为表征当前所述头戴式可穿戴设备中定位模块的光轴偏移情况的目标偏移角度。
[0116]
作为一种优选的实施例，所述光轴校准系统，还包括：第一判断单元，用于判断所述目标偏移角度是否大于预设最大允许偏移角度阈值；若是，触发第一提示单元；
[0117]
所述第一提示单元，用于控制所述头戴式可穿戴设备中提示模块提示第一信息，所述第一信息表征所述当前偏移角度大于预设最大允许偏移角度阈值的结果。
[0118]
作为一种优选的实施例，所述第一提示单元，具体包括：
[0119]
具体提示单元，用于控制所述头戴式可穿戴设备中的语音提示模块播报第一信息，和/或，控制所述头戴式可穿戴设备中的振动模块进行振动以提示所述第一信息，和/或，控制所述头戴式可穿戴设备中的显示模块显示所述第一信息。
[0120]
作为一种优选的实施例，所述光轴校准系统，还包括：
[0121]
当前偏移距离确定单元，用于确定所述第二定位坐标与所述第一定位坐标之间的直线距离为当前偏移距离；
[0122]
第二判断单元，用于判断所述当前偏移距离是否大于预设最大允许距离阈值；若是，触发第二提示单元；
[0123]
所述第二提示单元，用于控制所述头戴式可穿戴设备中提示模块提示第二信息，所述第二信息表征所述当前偏移距离大于预设最大允许距离阈值的结果。
[0124]
作为一种优选的实施例，当所述目标偏移角度为表征所述定位模块的当前待校准光轴绕固定参考光轴逆时针偏转的左侧偏移角度时；
[0125]
所述第一校准单元22，具体包括：
[0126]
左侧校准变换矩阵确定单元，用于基于所述左侧偏移角度确定左侧校准变换矩阵；
[0127]
所述左侧校准变换矩阵为：
[0128][0129]
其中，θ1为所述左侧偏移角度，c1为所述左侧校准变换矩阵；
[0130]
第一具体校准确定单元，用于基于所述左侧校准变换矩阵及第一预设关系式，对所述定位模块获取的第一定位坐标进行处理，以得到光轴校准后的第二定位坐标；
[0131]
所述第一预设关系式为：
或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0152]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。