一种XR虚拟成像位置标定模块，包括依次设置的中继镜、壳体、测试相机标定图卡和背光源；壳体沿竖直方向贯通设置,中继镜水平安装在壳体上，且中继镜的水平上表面与壳体的水平上表面平行设置，中继镜用于模拟不同距离的图卡；测试相机标定图卡设置在壳体的水平下表面上，背光源水平设置在测试相机标定图卡背离壳体一侧；中继镜的水平面与测试相机标定图卡平行且中心沿同轴线设置。由于采用中继镜和高精度的加工标定方法，可以模拟和XR一样几米远的虚拟图卡成像效果，实现在狭小的安装空间内、在测试相机远焦距离不变的情况下，对几米远的虚拟图卡位置进行相机的中心偏移、旋转、垂直度的标定，提高标定的位置精度。提高标定的位置精度。提高标定的位置精度。
【技术实现步骤摘要】
一种XR虚拟成像位置标定模块、装配方法及标定方法
[0001]本专利技术涉及光学
，具体涉及一种XR虚拟成像位置标定模块、装配方法及标定方法。
技术介绍
[0002]XR，即扩展现实，是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)等沉浸式技术的总称。扩展现实技术的进步已经改变了我们的工作、生活和娱乐方式，从游戏到虚拟生产再到产品设计，XR使人们能够在计算机生成的环境中进行前所未有的创造、协作和探索，未来人类的交互方式将由2D交互向更具效率的3D交互转变。目前，随着“元宇宙”的火热，作为“元宇宙”发展的必经之路和第一入口，XR头显市场在2021年迎来爆发式增长。在VR的产业链中，显示屏是其核心瓶颈，成本约占比最大达34％，AR占比更多达43％，由此可见，显示屏是XR中最核心的需求。随着元宇宙的发展，显示屏幕的需求将会继手机后，在XR应用中呈爆发式增长。因此，对于XR屏幕近眼显示质量测试的需求也日益增长。
[0003]相较于手机屏幕检测，XR屏幕近眼显示检测最大的区别就是XR是近眼虚拟成像，出瞳距很近，一般在10
‑
30mm左右，因此近眼显示测试距离也需模拟人眼出瞳距的位置测试；而相机的位置包括中心偏移、旋转、垂直度等因素，对测试指标起着关键影响，特别是在这样狭小的空间，对测试相机的垂直度、中心偏移、旋转位置的标定必定非常复杂。目前在XR产线初期，无法提供金机为测试相机进行标定和架设，因此只能采用机械标定方法进行测试相机的标定。
[0004]针对上述方案，机械标定方法相对来说精度较低，且无法标定相机光轴中心和垂直度，导致测试数据不准确；如采用实际位置图卡标定，由于测试相机对焦XR虚拟成像焦距较远，图卡距离远，使得整个设计尺寸很大，安装空间不足。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种XR虚拟成像位置标定模块、装配方法及标定方法，用于在狭小的安装空间内，且在测试相机远焦距离不变的情况下，对相机的中心偏移、旋转、垂直度的标定。
[0006]根据第一方面，一种实施例中提供一种XR虚拟成像位置标定模块。
[0007]一种XR虚拟成像位置标定模块,包括依次设置的中继镜、壳体、测试相机标定图卡和背光源；
[0008]壳体沿竖直方向贯通设置，中继镜水平安装在壳体上，且中继镜的水平上表面与壳体的水平上表面平行设置，中继镜用于模拟不同距离的图卡；
[0009]测试相机标定图卡设置在壳体的水平下表面上，背光源水平设置在测试相机标定图卡背离壳体一侧；中继镜的水平面与测试相机标定图卡平行且中心沿同轴线设置。
[0010]在另一种实施例中，还包括AA相机标定图卡和面光源，AA相机标定图卡环绕中继镜周侧设置，面光源设置在壳体上表面，并用于为AA相机标定图卡提供光源；AA相机标定图
卡上表面与壳体的水平上表面互相平行设置且中心沿同轴线设置。
[0011]在另一种实施例中，测试相机标定图卡和AA相机标定图卡采用光刻打印制备。
[0012]根据第二方面，一种实施例中提供一种XR虚拟成像位置标定模块的装配方法。
[0013]一种XR虚拟成像位置标定模块的装配方法，包括上述的XR虚拟成像位置标定模块，包括下列步骤：
[0014]壳体准备：所述壳体的上表面和下表面呈水平，且所述壳体的贯通开口沿竖直方向设置；
[0015]安装测试相机标定图卡和背光源：依次控制所述测试相机标定图卡和背光源水平安装在所述壳体下表面；
[0016]校准测试相机标定图卡：测量所述测试相机标定图卡相对于所述壳体的平行度、位置中心偏移和旋转，并基于测量数据调整所述测试相机标定图卡的位置，使其与所述壳体趋于一致；
[0017]安装中继镜：控制所述中继镜水平安装在所述壳体的上表面一侧；
[0018]校准中继镜：测量所述中继镜与所述测试相机标定图卡的平行度和中心偏移，并基于测量数据调整所述中继镜的位置，使其与所述测试相机标定图卡趋于一致；
[0019]安装面光源和AA相机标定图卡：将所述面光源水平安装在所述壳体的上表面，并将所述AA相机标定图卡水平安装在所述面光源上方；
[0020]校准AA相机标定图卡：测量所述AA相机标定图卡相对于所述壳体的平行度、位置中心偏移和旋转，并基于测量数据调整所述AA相机标定图卡的位置，使其与所述壳体趋于一致。
[0021]在另一种实施例中，壳体、测试相机标定图卡和AA相机标定图卡在装配前均需进行复测，使得所述壳体的各水平基面的平面度加工精度为
±
0.01
‑±
0.1mm，所述测试相机标定图卡和AA相机标定图卡的平面度为
±
0.01
‑±
0.1mm。
[0022]在另一种实施例中，面光源和背光源均可拆卸安装在壳体上，AA相机标定图卡和所述测试相机标定图卡通过先点胶、再固化的方式实现连接。
[0023]根据第三方面，一种实施例中提供一种基于XR虚拟成像的位置标定方法。
[0024]一种基于XR虚拟成像的位置标定方法，包括下列步骤：
[0025]将XR虚拟成像位置标定模块部署在待测相机的位置下方；
[0026]控制待测相机拍摄标定图卡，得到标定图像，其中，标定图卡的类型与待测相机的类型相对应；
[0027]通过预设算法对标定图像进行解析，得到待测相机的第一位置参数；
[0028]基于第一位置参数调整待测相机的位置，实现对待测相机的位置标定。
[0029]在另一种实施例中，基于第一位置参数调整待测相机的位置，实现对待测相机的位置标定的步骤之后，包括：
[0030]采集待测相机在当前位置的第二位置参数，以及在XR虚拟成像位置标定模块翻转预设角度后的第三位置参数，其中，XR虚拟成像位置标定模块整体沿中心轴对称设置；
[0031]判断第二位置参数和第三位置参数之间的差异度是否小于预设值；
[0032]若第二位置参数和第三位置参数之间的差异度小于预设值，则判定待测相机标定合格。
[0033]在另一种实施例中，XR虚拟成像位置标定模块在待测品理论安装位置与测试设备滑动连接，且XR虚拟成像位置标定模块能够滑动至AA相机与测试相机下方，XR虚拟成像位置标定模块的滑动方向和AA相机与测试相机的所在直线平行。
[0034]在另一种实施例中，所述通过预设算法对所述标定图像进行解析，得到所述待测相机的第一位置参数的步骤，包括：
[0035]以所述XR虚拟成像位置标定模块为基准，确定所述XR虚拟成像位置标定模块的位置；
[0036]基于所述预设算法根据所述XR虚拟成像位置标定模块在所述标定图像上的位置进行计算，得到所述待测相机的第一位置参数，所述第一位置参数表征所述待测相机相对于所述XR虚拟成像位置标定模块的偏移数据，其中，所述偏移数据包括中心偏移、旋转和垂直度。
[0037]据上述XR虚拟成像位置标定模块及标定方法，一方面，由于采用中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种XR虚拟成像位置标定模块(0),其特征在于，包括依次设置的中继镜(4)、壳体(1)、测试相机标定图卡(3)和背光源(6)；所述壳体(1)沿竖直方向贯通设置，所述中继镜(4)水平安装在所述壳体(1)上，且所述中继镜(4)的水平上表面与所述壳体(1)的水平上表面平行设置，所述中继镜(4)用于模拟不同距离的图卡；所述测试相机标定图卡(3)设置在所述壳体(1)的水平下表面上，所述背光源(6)水平设置在所述测试相机标定图卡(3)背离所述壳体(1)一侧；所述中继镜(4)的水平面与测试相机标定图卡(3)平行且中心沿同轴线设置。2.如权利要求1所述的XR虚拟成像位置标定模块(0)，其特征在于，还包括AA相机标定图卡(2)和面光源(5)，所述AA相机标定图卡(2)环绕所述中继镜(4)周侧设置，所述面光源(5)设置在所述壳体(1)上表面，并用于为所述AA相机标定图卡(2)提供光源；所述AA相机标定图卡(2)上表面与所述壳体(1)的水平上表面互相平行设置且中心沿同轴线设置。3.如权利要求2所述的XR虚拟成像位置标定模块(0)，其特征在于，所述测试相机标定图卡(3)和AA相机标定图卡(2)采用光刻打印制备。4.一种XR虚拟成像位置标定模块的装配方法，包括如权利要求2或3任一项所述的XR虚拟成像位置标定模块(0)，其特征在于，包括下列步骤：壳体(1)准备：所述壳体(1)的上表面和下表面呈水平，且所述壳体(1)的贯通开口沿竖直方向设置；安装测试相机标定图卡(3)和背光源(6)：依次控制所述测试相机标定图卡(3)和背光源(6)水平安装在所述壳体(1)下表面；校准测试相机标定图卡(3)：测量所述测试相机标定图卡(3)相对于所述壳体(1)的平行度、位置中心偏移和旋转，并基于测量数据调整所述测试相机标定图卡(3)的位置，使其与所述壳体(1)趋于一致；安装中继镜(4)：控制所述中继镜(4)水平安装在所述壳体(1)的上表面一侧；校准中继镜(4)：测量所述中继镜(4)与所述测试相机标定图卡(3)的平行度和中心偏移，并基于测量数据调整所述中继镜(4)的位置，使其与所述测试相机标定图卡(3)趋于一致；安装面光源(5)和AA相机标定图卡(2)：将所述面光源(5)水平安装在所述壳体(1)的上表面，并将所述AA相机标定图卡(2)水平安装在所述面光源(5)上方；校准AA相机标定图卡(2)：测量所述AA相机标定图卡(2)相对于所述壳体(1)的平行度、位置中心偏移和旋转，并基于测量数据调整所述AA相机标定图卡(2)的位置，使其与所述壳体(1)趋于一致。5.如权利要求4所述的XR虚拟成像位置标定模块的装配方法，其特征在于，所述壳体(1)、测试相机标定图卡(3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂锋，张涛，张晓波，何彩英，刘国强，魏良平，
申请(专利权)人：深圳科瑞技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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