一种VR图像的显示控制系统及其显示控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种VR图像的显示控制系统及其显示控制方法，包括：显示屏、VR主透镜、眼球追踪装置、可移动透镜组，以及与所述可移动透镜组均建立连接的计算与控制装置和驱动装置；所述眼球追踪装置用于识别出人眼注视点区域；计算与控制装置根据注视点区域的数据信息计算当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所处的位置数据；所述驱动装置，驱动可移动透镜组移动调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。本发明专利技术提供系统及方法首先获取人眼的注视点区域，利用可移动透镜组调节成像像距与人眼注视点区域像距之间的差距，克服由于VR成像位置固定而导致视觉辐辏调节冲突的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种VR图像的显示控制系统及其显示控制方法
本专利技术涉及显示控制
，尤其涉及的是一种VR图像的显示控制系统及其显示控制方法。
技术介绍
现在VR显示技术，是通过在观察者的左右眼前分别显示同一物体不同角度的2D图像，利用视差形成3D视感，由于左右眼所观察的2D图像的像距固定，其焦点调节与左右眼视差形成的有纵深的3D视感不匹配，出现辐辏调节冲突的问题，观察者长时间观看时会出现眼睛的疲劳甚至眩晕。具体见图1a与图1b，图1a为观察真实3D实物的情况，图1b为现有VR技术的立体视觉示意图，图中101、102分别代表左眼、右眼，103为真实的3D实物，104为现有VR装置，105为VR成像位置，而3D视感位置为106，图中Lb与La分别代表辐辏距离和聚焦距离，如图1a所示，人眼观察真实世界时辐辏距离Lb和聚焦距离La相等，不存在辐辏调节冲突即调焦-聚焦矛盾，而在现有VR立体显示技术下，辐辏距离Lb和聚焦距离La有较大差别，辐辏调节冲突的问题突出，影响观看体验。现有技术中，主要有两种不同的VR显示技术，第一种显示技术的光路图见图2，显示屏210生成画面通过VR主透镜220生成VR图像230，供观察者左右眼观看。由于VR主透镜220的焦距固定，并且与显示屏210的距离固定，因此VR成像230的像距位置固定。可以看出，此显示技术的缺点是其VR成像位置固定，不能与3D视差图像的视感距离保持一致，因此存在辐辏调节冲突的问题。第二种显示技术是基于微透镜阵列的光场显示技术，其光场如图3，位于微透镜阵列320焦平面附近的显示屏像素310通过微透镜阵列形成光场矢量330，光场矢量则经过人眼340汇聚成像，通过选择不同像素可调整光场矢量角度从而调整成像的像距以避免辐辏调节冲突。从图3中可以看出每个像素形成一个光场矢量，而多个光场矢量形成一个像点。基于微透镜阵列的光场显示技术的缺点是：需要多个像素点才能显示一个像点，提供光场矢量角度分辨率的同时降低了显示图像的空间分辨率，而且角度分辨率与空间分辨率是一对矛盾。因此，现有技术有待于进一步的改进。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中的不足之处，本专利技术的目的在于为用户提供一种基于VR的图像处理方法与系统，克服现有技术中VR成像位置固定，视觉辐辏调节冲突的缺陷。本专利技术提供的第一实施例为一种VR图像的显示控制系统，包括：显示屏和VR主透镜，其中，还包括：用于追踪观看者的人眼，并识别出人眼注视点区域的眼球追踪装置；用于调节VR成像位置，设置在所述VR主透镜和显示屏之间的可移动透镜组；以及与所述可移动透镜组均建立连接的计算与控制装置和驱动装置；所述眼球追踪装置与所述计算与控制装置相连接，用于将识别出的人眼注视点区域的数据信息传输到计算与控制装置；所述计算与控制装置，用于根据注视点区域的数据信息计算出当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据，并根据所述位置数据生成驱动控制指令；所述驱动装置，接收所述驱动控制指令，驱动可移动透镜组移动至所述位置数据所对应的光轴坐标，调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。可选的，所述眼球追踪装置基于眼球追踪技术获取人眼注视点区域。可选的，所述计算与控制装置还用于，根据人眼的注视点区域获取待显示图像内相对应子图像的像距信息，并根据所述子图像的像距信息计算出成像像距信息。可选的，所述显示控制系统，还包括：与显示屏相连接的图形处理器；所述计算与控制装置，还用于计算人眼注视点区域与非注视点区域之间的像距差值，并根据所述像距差值计算各个非注视点区域所对应子图像的虚化参数；所述图形处理器，用于根据计算出的虚化参数对各个非注视点区域所对应的子图像进行虚化处理。可选的，所述可移动透镜组至少包括一个透镜，所述透镜与VR主透镜平行且共光轴。本专利技术所提供的第二实施例为所述的显示控制系统的显示控制方法，其中，包括以下步骤：追踪观看者的人眼，并识别出人眼注视点区域；根据识别出的人眼注视点区域的数据信息，计算当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据，并根据所述位置数据生成驱动控制指令；接收所述驱动控制指令，驱动可移动透镜组移动至所述位置数据所对应的光轴坐标，调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。可选的，所述根据识别出的人眼注视点区域的数据信息，计算当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据的步骤还包括：根据人眼的注视点区域获取待显示图像内相对应子图像的像距信息，并根据所述子图像的像距信息计算出成像像距信息。可选的，所述根据识别出的人眼注视点区域，计算当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据的步骤包括：保持显示屏与VR主透镜之间的位置不变，以及依据高斯成像公式推导出可移动透镜组所需调节的位置数据。可选的，所述的显示控制方法，还包括步骤：计算人眼注视点区域与非注视点区域之间的像距差值，并根据所述像距差值计算各个非注视点区域所对应子图像的虚化参数；根据计算出的虚化参数对各个非注视点区域所对应的子图像进行虚化处理。可选的，所述可移动透镜组至少包括一个透镜，所述透镜与主透镜平行且共光轴。有益效果，本专利技术提供了一种VR图像的显示控制系统及其显示控制方法，包括：显示屏、VR主透镜、眼球追踪装置、可移动透镜组，以及与所述可移动透镜组均建立连接的计算与控制装置和驱动装置；所述眼球追踪装置用于识别出人眼注视点区域，并将识别出的人眼注视点区域传输到计算与控制装置；所述计算与控制装置根据注视点区域计算出当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据；所述驱动装置，驱动可移动透镜组移动至所述位置数据所对应的光轴坐标，调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。本专利技术提供的显示控制系统及方法首先获取人眼的注视点区域，利用可移动透镜组调节成像像距与人眼注视点区域像距之间的差距，克服由于VR成像位置固定而导致视觉辐辏调节冲突的缺陷，解决了用户观看VR视频时，由于视觉辐辏调节冲突问题。附图说明图1a是现有技术中观察真实3D实物的示意图；图1b是现有技术中VR技术的立体视觉示意图；图2是现有技术中VR显示技术的光路图；图3是现有技术中基于微透镜阵列的VR光场显示技术光路图；图4是本专利技术提供的一种VR图像的显示控制系统的结构示意图；图5是本专利技术应用实施例中待显示图像和子图像的结构示意图；图6是本专利技术应用实施例中人眼注视点区域所对应子图像的结构示意图；图7是本专利技术所提供的VR图像显示控制系统的光路图；图8是本专利技术所述所提供VR图像的显示控制方法的方法步骤流程图；图9是本专利技术所述方法具体应用实施的步骤流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现在VR显示技术，是通过在观察者的左右眼前分别显示有视差的2D图像，形成3D视感，由于左右眼所观察的2D图像的像距固定，存在辐辏调节冲突的问题，使得观察者长时间观看时会出现眼睛疲劳甚至眩晕，这是3D显示中需解决的问题。为了解决现有VR显示技术中存在的辐辏调节冲突的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VR图像的显示控制系统，包括：显示屏和VR主透镜，其特征在于，还包括：用于追踪观看者的人眼，并识别出人眼注视点区域的眼球追踪装置；用于调节VR成像位置，设置在所述VR主透镜和显示屏之间的可移动透镜组；以及与所述可移动透镜组均建立连接的计算与控制装置和驱动装置；所述眼球追踪装置与所述计算与控制装置相连接，用于将识别出的人眼注视点区域的数据信息传输到计算与控制装置；所述计算与控制装置，用于根据注视点区域的数据信息计算出当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据，并根据所述位置数据生成驱动控制指令；所述驱动装置，接收所述驱动控制指令，驱动可移动透镜组移动至所述位置数据所对应的光轴坐标，调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。

【技术特征摘要】
1.一种VR图像的显示控制系统，包括：显示屏和VR主透镜，其特征在于，还包括：用于追踪观看者的人眼，并识别出人眼注视点区域的眼球追踪装置；用于调节VR成像位置，设置在所述VR主透镜和显示屏之间的可移动透镜组；以及与所述可移动透镜组均建立连接的计算与控制装置和驱动装置；所述眼球追踪装置与所述计算与控制装置相连接，用于将识别出的人眼注视点区域的数据信息传输到计算与控制装置；所述计算与控制装置，用于根据注视点区域的数据信息计算出当成像像距与注视点区域图像像距相同时所述可移动透镜组所需调节的位置数据，并根据所述位置数据生成驱动控制指令；所述驱动装置，接收所述驱动控制指令，驱动可移动透镜组移动至所述位置数据所对应的光轴坐标，调整VR图像的像距与所述注视点区域图像的像距保持一致。2.根据权利要求1所述的VR图像的显示控制系统，其特征在于，所述眼球追踪装置基于眼球追踪技术获取人眼注视点区域。3.根据权利要求1所述的VR图像的显示控制系统，其特征在于，所述计算与控制装置还用于，根据人眼的注视点区域获取待显示图像内相对应子图像的像距信息，并根据所述子图像的像距信息计算出成像像距信息。4.根据权利要求1所述的VR图像的显示控制系统，其特征在于，还包括：与显示屏相连接的图形处理器；所述计算与控制装置，还用于计算人眼注视点区域与非注视点区域之间的像距差值，并根据所述像距差值计算各个非注视点区域所对应子图像的虚化参数；所述图形处理器，用于根据计算出的虚化参数对各个非注视点区域所对应的子图像进行虚化处理。5.根据权利要求2至4任一项所述的VR图像的显示控制系统，其特征在于，所述可移动透...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昊涵，
申请(专利权)人：蒋昊涵，
类型：发明
国别省市：广东,44