一种虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法。该虚拟现实设备包括：摄像模块，用于拍摄用户的眼部图像，并向处理器发送眼部图像；处理器，用于根据眼部图像，计算用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离，并向透镜控制模块发送计算结果和控制指令；透镜控制模块，用于根据计算结果和控制指令分别调节每个透镜的位置，使得两个透镜的中心一一对应的与用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。本发明专利技术实施例解决了现有技术中的VR设备，由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节的精准度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。

Lens adjustment method for virtual reality device and virtual reality device

The embodiment of the invention discloses a lens adjusting method of virtual reality equipment and virtual reality equipment. The virtual reality device includes: a camera module for capturing eye images of the user, and the image processor to send the eye; the processor, according to the eye image, moving distance to calculate the user's pupil distance and two lens, and the lens control module to send the result and control instructions; lens control module, according to the calculation results and each control instruction respectively adjust the position of the lens, two eyes of the pupil center coincidence makes the two center of the lens is corresponding with the user. The embodiment of the invention solves the problem of the VR device, because the adjustment lens position by manual mode, the accuracy of poor regulation, which leads to the user in effect when viewing the image blur and experience the effect of the impact problem.

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法
本申请涉及但不限于计算机
，尤指一种虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法。
技术介绍
随着计算机技术的不断发展，虚拟现实(VirtualReality，简称为：VR)设备成为人们生活娱乐的一种重要工具。VR设备(例如VR头盔)通过左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。在虚拟现实领域中，人眼通过两块透镜注视屏幕上影像，影像分别在两眼视网膜处成像，并在大脑视觉中枢重叠起来，成为一个完整的、具有立体感的影像。现有技术中的VR设备，一般将显示的内容分屏，切成两半，通过透镜实现叠加成像；上述成像方式往往会导致人眼瞳孔中心、透镜中心，以及分屏后的屏幕分屏后中心不在一条直线上，使得视觉效果不好，出现不清晰、变形等问题；另外，不同用户的瞳孔距也不相同，不同用户在使用VR设备时需要调节透镜位置。针对上述问题，目前的VR设备中透镜都配置为位置可以调节，调节透镜位置的方式为手动调节，但是手动调节的精度较差，容易出现偏移，从而导致用户在看到图像时模糊而影响体验效果。另外，手动调节透镜位置的调节方式较为复杂，会给用户带来不便利因素。综上所述，现有技术中的VR设备，由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节的精准度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法，以解决现有技术中的VR设备，由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节的精准度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。本专利技术实施例提供一种虚拟现实设备，包括：处理器、透镜控制模块和摄像模块；所述摄像模块，用于拍摄用户的眼部图像，并向所述处理器发送所述眼部图像；所述处理器，用于根据所述眼部图像，计算所述用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离，并向所述透镜控制模块发送计算结果和控制指令；所述透镜控制模块，用于根据所述计算结果和所述控制指令分别调节每个所述透镜的位置，使得所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。可选地，如上所述的虚拟现实设备中，所述摄像模块包括：第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头一一对应的设置于所述虚拟现实设备顶部的左右两端；所述第一摄像头，用于拍摄所述用户的左眼部图像；所述第二摄像头，用于拍摄所述用户的右眼部图像。可选地，如上所述的虚拟现实设备中，所述透镜控制模块包括：所述两个透镜、控制单元，以及与所述两个透镜一一对应的两个电机；所述控制单元，用于接收所述处理器发送的所述计算结果和所述控制指令，并通过所述电机将每个所述透镜的中心调节到与对应眼睛的瞳孔中心重合的位置。可选地，如上所述的虚拟现实设备中，所述处理器计算所述用户的瞳孔距，包括：所述处理器计算出所述用户的瞳孔距为：O1O2＝L-(O1A+O2B)＝L-k*(x+y)；其中，所述L为所述两个摄像头的视场边缘距离，所述O1A和所述O2B分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的实际距离，所述x和所述y分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的图像距离，所述k为实际距离与图像距离的比值；k＝O1A/x＝O2B/y＝w/W＝2h*tan(α)/W；其中，所述w为所述摄像头拍摄图像的实际宽度，所述W为所述摄像头拍摄图像的图像宽度，所述h为摄像头到人眼的垂直距离，所述α为水平方向视场角的一半。可选地，如上所述的虚拟现实设备中，所述处理器计算所述两个透镜的移动距离，包括：获取每个所述透镜中心的当前位置；计算所述用户的左眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的左边缘的第一距离，以及右眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的右边缘的第二距离；根据每个所述透镜的当前位置、所述第一距离和所述第二距离，以及所述用户的瞳孔距，分别计算所述两个透镜的移动距离。可选地，如上所述的虚拟现实设备中，所述计算所述第一距离和所述第二距离，包括：计算出所述第一距离为：O1C＝O1A-(w/2-S)；计算出所述第二距离为：O2D＝O2B-(w/2-S)；其中，所述S为所述摄像头中心到所述虚拟现实设备边缘的距离，所述w为所述摄像头拍摄图像的实际宽度；w＝2h*tan(α)；其中，所述h为摄像头到人眼的垂直距离，所述α为水平方向视场角的一半。本专利技术实施例还提供一种虚拟现实设备的透镜调节方法，包括：拍摄用户的左右眼部图像；根据所拍摄的所述左右眼部图像，计算所述用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离；根据所述计算结果和控制指令分别调节每个所述透镜的位置，使得所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。可选地，如上所述的虚拟现实设备的透镜调节方法中，所述计算所述用户的瞳孔距，包括：计算出所述用户的瞳孔距为：O1O2＝L-(O1A+O2B)＝L-k*(x+y)；其中，所述L为所述两个摄像头的视场边缘距离，所述O1A和所述O2B分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的实际距离，所述x和所述y分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的图像距离，所述k为实际距离与图像距离的比值；k＝O1A/x＝O2B/y＝w/W＝2h*tan(α)/W；其中，所述w为所述摄像头拍摄图像的实际宽度，所述W为所述摄像头拍摄图像的图像宽度，所述h为摄像头到人眼的垂直距离，所述α为水平方向视场角的一半。可选地，如上所述的虚拟现实设备的透镜调节方法中，所述计算所述两个透镜的移动距离，包括：获取每个所述透镜中心的当前位置；计算所述用户的左眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的左边缘的第一距离，以及右眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的右边缘的第二距离；根据每个所述透镜的当前位置、所述第一距离和所述第二距离，以及所述用户的瞳孔距，分别计算所述两个透镜的移动距离。可选地，如上所述的虚拟现实设备的透镜调节方法中，所述计算所述第一距离和所述第二距离，包括：计算出所述第一距离为：O1C＝O1A-(w/2-S)；计算出所述第二距离为：O2D＝O2B-(w/2-S)；其中，所述S为所述摄像头中心到所述虚拟现实设备边缘的距离，所述w为所述摄像头拍摄图像的实际宽度；w＝2h*tan(α)；其中，所述h为摄像头到人眼的垂直距离，所述α为水平方向视场角的一半。本专利技术实施例提供的虚拟现实设备和虚拟现实设备的透镜调节方法，该虚拟现实设备通过配置的摄像模块在用户使用该虚拟现实设备时拍摄用户的眼部图像，并由处理器对拍摄的眼部图像的处理，计算出用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离，随后，透镜控制模块根据处理器发送的计算结果和控制指令分别调节每个透镜的位置，使得两个透镜的中心一一对应的与所述用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。本专利技术实施例提供的虚拟现实设备在使用过程中，不需要用户手动调节透镜的位置，通过虚拟现实设备自动进行瞳孔距的计算和透镜位置的调节，提高了调节透镜位置的智能性和便捷性，解决了现有技术中的VR设备，由于需要通过手动方式调节透镜位置，调节的精准度较差，从而导致用户在观看图像时效果模糊而影响体验效果的问题。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实设备，其特征在于，包括：处理器、透镜控制模块和摄像模块；所述摄像模块，用于拍摄用户的眼部图像，并向所述处理器发送所述眼部图像；所述处理器，用于根据所述眼部图像，计算所述用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离，并向所述透镜控制模块发送计算结果和控制指令；所述透镜控制模块，用于根据所述计算结果和所述控制指令分别调节每个所述透镜的位置，使得所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括：处理器、透镜控制模块和摄像模块；所述摄像模块，用于拍摄用户的眼部图像，并向所述处理器发送所述眼部图像；所述处理器，用于根据所述眼部图像，计算所述用户的瞳孔距和两个透镜的移动距离，并向所述透镜控制模块发送计算结果和控制指令；所述透镜控制模块，用于根据所述计算结果和所述控制指令分别调节每个所述透镜的位置，使得所述两个透镜的中心一一对应的与所述用户的两个眼睛的瞳孔中心重合。2.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述摄像模块包括：第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头一一对应的设置于所述虚拟现实设备顶部的左右两端；所述第一摄像头，用于拍摄所述用户的左眼部图像；所述第二摄像头，用于拍摄所述用户的右眼部图像。3.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述透镜控制模块包括：所述两个透镜、控制单元，以及与所述两个透镜一一对应的两个电机；所述控制单元，用于接收所述处理器发送的所述计算结果和所述控制指令，并通过所述电机将每个所述透镜的中心调节到与对应眼睛的瞳孔中心重合的位置。4.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述处理器计算所述用户的瞳孔距，包括：所述处理器计算出所述用户的瞳孔距为：O1O2＝L-(O1A+O2B)＝L-k*(x+y)；其中，所述L为所述两个摄像头的视场边缘距离，所述O1A和所述O2B分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的实际距离，所述x和所述y分别为左眼和右眼的瞳孔中心到对应摄像头的视场边缘的图像距离，所述k为实际距离与图像距离的比值；k＝O1A/x＝O2B/y＝w/W＝2h*tan(α)/W；其中，所述w为所述摄像头拍摄图像的实际宽度，所述W为所述摄像头拍摄图像的图像宽度，所述h为摄像头到人眼的垂直距离，所述α为水平方向视场角的一半。5.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述处理器计算所述两个透镜的移动距离，包括：获取每个所述透镜中心的当前位置；计算所述用户的左眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的左边缘的第一距离，以及右眼瞳孔中心到所述虚拟现实设备的右边缘的第二距离；根据每个所述透镜的当前位置、所述第一距离和所述第二距离，以及所述用户的瞳孔距，分别计算所述两个透镜的移动距离。6.根据权利要求5所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，陈东，张浩，陈丽莉，赵斌，苗京花，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11