一种基于亮度的眼盒边界测量方法以及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于亮度的眼盒边界测量方法及系统，方法：采用处理单元获取AR设备位于标定位置时AR设备输出图像在设定区域(图像中心区域和图像边缘区域)的标定亮度信息；在AR设备移动过程中，处理单元获取AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息，并将AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息和标定亮度信息进行比较，从而确定测量方向的眼盒边界。即本发明专利技术将AR设备输出图像的中心区域和边缘区域的亮度信息结合用于眼盒边界的测量中，相较现有方式，提高眼盒边界的测量准确性。而且，本发明专利技术的眼盒边界测量方法中，利用二分法移动AR设备，能够实现快速定位眼盒边界，提高眼盒边界测量效率。界测量效率。界测量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于亮度的眼盒边界测量方法以及系统


[0001]本专利技术属于增强现实
，具体涉及一种基于亮度的眼盒边界测量方法以及系统。

技术介绍

[0002]增强现实(AR)技术，通过将虚拟内容叠加到现实世界中，为用户创造出与真实世界的交互体验。AR技术融合了计算机视觉、图像处理、传感器技术、显示技术等多个领域的技术。眼盒(Eyebox)是增强现实(AR)技术中的一个重要概念，它表示用户可以观察和交互的虚拟内容的有效视野范围。眼盒的大小直接影响用户体验和交互的质量，因此准确测量眼盒的大小对于AR设备的设计和优化至关重要。
[0003]目前，眼盒大小的测量方法还没有一个明确的测量标准，主要问题在于如何判定眼盒范围的边界。传统的眼盒大小测量方法根据虚拟图像中心区域的平均亮度作为基准，并设定阈值，在移动AR设备的过程中，当中心区域的平均亮度达到阈值时，认定该位置为眼盒边界。
[0004]上述仅考虑中心区域的平均亮度对于评估眼盒大小具有一定的局限性，由于AR设备显示的虚拟图像一般具有中心区域图像清晰，边缘区域图像模糊的现象，所以以AR设备的中心区域图像的亮度阈值边界表征整个虚拟图像的眼盒边界是不合适的。
[0005]而且传统的眼盒大小测量方法需要等间距多次移动AR设备，最终才能获取眼盒边界，使得测量时间长以及测量效率低。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于亮度的眼盒边界测量方法以及系统。
[0007]本专利技术通过如下技术方案实现：
[0008]本专利技术提供一种基于亮度的眼盒边界测量方法，包括如下步骤：
[0009]处理单元获取AR设备位于标定位置时AR设备输出图像在设定区域的标定亮度信息；其中，所述设定区域包括AR设备输出图像的中心区域和AR设备输出图像的边缘区域；
[0010]采用二分法移动所述AR设备，在所述AR设备移动过程中，所述处理单元获取AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息，并将AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息和标定亮度信息进行比较，从而确定测量方向的眼盒边界。
[0011]进一步的，所述处理单元获取AR设备位于标定位置时AR设备输出图像在设定区域的标定亮度信息，包括如下步骤：
[0012]所述处理单元接收标定采集图像，所述标定采集图像为AR设备位于标定位置时AR设备输出图像的采集图像；
[0013]所述处理单元接收所述设定区域的框选指令；
[0014]所述处理单元基于所述设定区域的框选指令计算并记录所述标定采集图像在设
定区域的标定亮度信息L0。
[0015]进一步的，所述处理单元接收标定采集图像之前，还包括：
[0016]采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元；
[0017]其中，所述标定位置为AR设备的眼盒中心。
[0018]进一步的，所述处理单元接收所述设定区域的框选指令之前，还包括：
[0019]采用输入单元向处理单元发送所述设定区域的框选指令。
[0020]进一步的，所述采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元之前，还包括：
[0021]AR设备的耦入区域接收设定图像，经内部传导后在耦出区域输出图像。
[0022]进一步的，所述设定图像为纯色图像。
[0023]进一步的，所述采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元之前，还包括：
[0024]调整AR设备和采集单元的相对位置，使得采集单元位于AR设备的适眼距内；
[0025]调整AR设备和采集单元的相对位置，使得AR设备输出图像中心与采集单元光轴中心对准；
[0026]调整AR设备和采集单元的相对位置，使得AR设备耦出区域中心与采集单元光轴中心对准。
[0027]进一步的，所述处理单元基于所述设定区域的框选指令，计算并记录所述标定采集图像在设定区域的标定亮度信息L0，具体包括如下步骤：
[0028]所述处理单元根据所述设定区域的框选指令，对标定采集图像在设定区域内读取每个图像像素的颜色值；
[0029]所述处理单元根据设定区域内每个所述图像像素的颜色值，计算设定区域内每个所述图像像素的亮度值；
[0030]所述处理单元基于设定区域内每个所述图像像素的亮度值，计算并记录设定区域内所有图像像素的亮度平均值，所述亮度平均值即所述标定亮度信息L0。
[0031]进一步的，所述处理单元基于所述设定区域的框选指令，计算并记录所述标定采集图像在设定区域的标定亮度信息L0，具体包括如下步骤：
[0032]所述处理单元根据所述设定区域的框选指令，对标定采集图像在设定区域内读取每个图像像素的亮度值；
[0033]所述处理单元基于设定区域内每个所述图像像素的亮度值，计算并记录设定区域内所有图像像素的亮度平均值，所述亮度平均值即所述标定亮度信息L0。
[0034]进一步的，所述采用二分法移动所述AR设备，在所述AR设备移动过程中，所述处理单元获取AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息，并将AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息和标定亮度信息进行比较，从而确定测量方向的眼盒边界，具体包括如下步骤：
[0035]S1将AR设备从标定位置向测量方向移动2
n
mm；其中，2
n
大于AR设备耦出区域尺寸，n的最大值选取为2
n
大于AR设备耦出区域尺寸时的最小正整数；
[0036]S2
‑
1所述处理单元接收当前采集图像以及所述设定区域的框选指令，计算并记录
当前采集图像在设定区域的当前亮度信息L1；
[0037]S2
‑
2若L1＞0.5L0，则处理单元记录移动距离2
n
，并在2
n
后面记录加号；若不满足L1＞0.5L0，则处理单元记录移动距离2
n
，并在2
n
后面记录减号；
[0038]S3将AR设备继续依次移动2
n
‑1、2
n
‑2、2
n
‑3…
20mm,每次移动后重复上述步骤S2
‑
1和S2
‑
2的操作；每次移动的方向根据上一次移动操作记录的加减符号进行确定，若上一次移动操作记录的是加号，则本次移动方向与测量方向相同，若上一次移动操作记录的是减号，则本次移动方向为测量方向的反方向；
[0039]S4若最终记录的为加号，则处理单元记录移动距离为0；若最终记录的为减号，则处理单元记录移动距离为1；
[0040]S5所述处理单元将依次记录的各个移动距离按照加减号的记录顺序进行加减运算，得到测量方向的眼盒边界。
[0041]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，包括如下步骤：处理单元获取AR设备位于标定位置时AR设备输出图像在设定区域的标定亮度信息；其中，所述设定区域包括AR设备输出图像的中心区域和AR设备输出图像的边缘区域；采用二分法移动所述AR设备，在所述AR设备移动过程中，所述处理单元获取AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息，并将AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息和标定亮度信息进行比较，从而确定测量方向的眼盒边界。2.根据权利要求1所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述处理单元获取AR设备位于标定位置时AR设备输出图像在设定区域的标定亮度信息，包括如下步骤：所述处理单元接收标定采集图像，所述标定采集图像为AR设备位于标定位置时AR设备输出图像的采集图像；所述处理单元接收所述设定区域的框选指令；所述处理单元基于所述设定区域的框选指令计算并记录所述标定采集图像在设定区域的标定亮度信息L0。3.根据权利要求2所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述处理单元接收标定采集图像之前，还包括：采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元；其中，所述标定位置为AR设备的眼盒中心。4.根据权利要求2所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述处理单元接收所述设定区域的框选指令之前，还包括：采用输入单元向处理单元发送所述设定区域的框选指令。5.根据权利要求3所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元之前，还包括：AR设备的耦入区域接收设定图像，经内部传导后在耦出区域输出图像。6.根据权利要求5所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述设定图像为纯色图像。7.根据权利要求3所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述采集单元对位于所述标定位置的AR设备在耦出区域进行图像采集，并将所述标定采集图像发送给所述处理单元之前，还包括：调整AR设备和采集单元的相对位置，使得采集单元位于AR设备的适眼距内；调整AR设备和采集单元的相对位置，使得AR设备输出图像中心与采集单元光轴中心对准；调整AR设备和采集单元的相对位置，使得AR设备耦出区域中心与采集单元光轴中心对准。8.根据权利要求2所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述处理单元基于所述设定区域的框选指令，计算并记录所述标定采集图像在设定区域的标定亮度信息L0，具体包括如下步骤：所述处理单元根据所述设定区域的框选指令，对标定采集图像在设定区域内读取每个
图像像素的颜色值；所述处理单元根据设定区域内每个所述图像像素的颜色值，计算设定区域内每个所述图像像素的亮度值；所述处理单元基于设定区域内每个所述图像像素的亮度值，计算并记录设定区域内所有图像像素的亮度平均值，所述亮度平均值即所述标定亮度信息L0。9.根据权利要求2所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述处理单元基于所述设定区域的框选指令，计算并记录所述标定采集图像在设定区域的标定亮度信息L0，具体包括如下步骤：所述处理单元根据所述设定区域的框选指令，对标定采集图像在设定区域内读取每个图像像素的亮度值；所述处理单元基于设定区域内每个所述图像像素的亮度值，计算并记录设定区域内所有图像像素的亮度平均值，所述亮度平均值即所述标定亮度信息L0。10.根据权利要求2所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述采用二分法移动所述AR设备，在所述AR设备移动过程中，所述处理单元获取AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息，并将AR设备输出图像在设定区域的当前亮度信息和标定亮度信息进行比较，从而确定测量方向的眼盒边界，具体包括如下步骤：S1将AR设备从标定位置向测量方向移动2
n
mm；其中，2
n
大于AR设备耦出区域尺寸，n的最大值选取为2
n
大于AR设备耦出区域尺寸时的最小正整数；S2
‑
1所述处理单元接收当前采集图像以及所述设定区域的框选指令，计算并记录当前采集图像在设定区域的当前亮度信息L1；S2
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2若L1＞0.5L0，则处理单元记录移动距离2
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，并在2
n
后面记录加号；若不满足L1＞0.5L0，则处理单元记录移动距离2
n
，并在2
n
后面记录减号；S3将AR设备继续依次移动2
n
‑1、2
n
‑2、2
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‑3…
20mm,每次移动后重复上述步骤S2
‑
1和S2
‑
2的操作；每次移动的方向根据上一次移动操作记录的加减符号进行确定，若上一次移动操作记录的是加号，则本次移动方向与测量方向相同，若上一次移动操作记录的是减号，则本次移动方向为测量方向的反方向；S4若最终记录的为加号，则处理单元记录移动距离为0；若最终记录的为减号，则处理单元记录移动距离为1；S5所述处理单元将依次记录的各个移动距离按照加减号的记录顺序进行加减运算，得到测量方向的眼盒边界。11.根据权利要求10所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述n＝n
max
。12.根据权利要求10所述的基于亮度的眼盒边界测量方法，其特征在于，所述n＝n

【专利技术属性】
技术研发人员：闫韶健，孙佳欣，赵宇暄，
申请(专利权)人：北京至格科技有限公司，
类型：发明
国别省市：