一种适应亮度大幅变更环境的XR模拟方法、介质及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适应亮度大幅变更环境的XR模拟方法、介质及系统，属于XR模拟技术领域，包括：实时获取环境图像以及观测者眼部图像；建立环境亮度变化曲线和瞳孔尺寸变化曲线，以及环境亮度变化率曲线、瞳孔尺寸变化率曲线；建立环境亮度变化率与瞳孔尺寸变化率的映射关系，记为第一映射；实时获取观测者在当前环境亮度变化率下对应的理想瞳孔尺寸变化率；将实时获取的观测者瞳孔尺寸变化率与理想瞳孔尺寸变化率进行比较，根据两者差异计算补光强度；基于所计算的补光强度对XR设备进行动态补光调节，使XR设备输出环境亮度变化趋向理想状态；将动态补光调节后的虚拟场景输出并显示至观测者，使观测者视觉体验更加舒适适应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于xr模拟，具体而言，涉及一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法、介质及系统。

技术介绍

1、随着虚拟现实(virtual reality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)和混合现实(mixed reality，mr)等新兴技术的不断发展，扩展现实(extended reality，xr)技术已经广泛应用于多个领域，如游戏、教育、医疗、工业制造等。xr技术为用户提供了沉浸式的体验，可将虚拟场景与现实世界融合，增强用户的感知和交互。

2、目前，xr设备主要采用头戴式显示器(head-mounted display，hmd)来呈现虚拟场景。hmd设备一般配备透明光学透镜和近眼显示屏幕，将虚拟场景图像直接映射到用户视野中。由于hmd离观测者眼睛较近，可为用户营造出较好的沉浸感和临场感。

3、然而，现有xr设备在运行过程中面临一个挑战，即难以适应环境亮度大幅变更的情况。当用户从阴暗环境进入阳光明媚的户外环境时，环境亮度突变会导致用户眼睛暂时失明，无法适应新环境，影响了用户的视觉体验和使用体验。反之，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适应亮度大幅变更环境的XR模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的XR模拟方法，其特征在于，所述实时获取环境图像以及观测者眼部图像的步骤，具体是：通过基于深度学习的目标检测和语义分割算法对XR设备采集的环境中的视频流或图像序列进行处理，获取环境中物体和景物的类别、位置和形状信息，重建环境图像；通过基于卷积神经网络的人脸检测算法检测XR设备捕获到的人脸区域，在人脸区域内使用基于形状和纹理特征的人眼检测算法检测人眼区域，截取人眼图像作为观测者眼部图像。

3.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的XR模拟方...

【技术特征摘要】

1.一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法，其特征在于，所述实时获取环境图像以及观测者眼部图像的步骤，具体是：通过基于深度学习的目标检测和语义分割算法对xr设备采集的环境中的视频流或图像序列进行处理，获取环境中物体和景物的类别、位置和形状信息，重建环境图像；通过基于卷积神经网络的人脸检测算法检测xr设备捕获到的人脸区域，在人脸区域内使用基于形状和纹理特征的人眼检测算法检测人眼区域，截取人眼图像作为观测者眼部图像。

3.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法，其特征在于，所述建立环境亮度变化曲线的步骤，具体是：将环境图像转换为灰度图像，统计灰度图像灰度直方图，计算直方图平均灰度值作为当前环境亮度值；对采集的环境图像中得到的环境亮度值序列采用数字滤波方法进行平滑处理，减小噪声影响；将经平滑处理的环境亮度值序列作为纵坐标，时间作为横坐标，绘制出环境亮度变化曲线。

4.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法，其特征在于，所述建立瞳孔尺寸变化曲线的步骤，具体是：对实时获取的观测者眼部图像进行图像去噪、增强对比度、边缘检测的预处理，提高瞳孔检测准确性；采用基于圆形霍夫变换的瞳孔检测算法，检测瞳孔位置和半径，根据半径计算瞳孔面积作为瞳孔尺寸度量；对采集的眼部图像的瞳孔尺寸值序列采用数字滤波方法进行平滑处理，减小噪声影响；将经平滑处理的瞳孔尺寸值序列作为纵坐标，时间作为横坐标，绘制出瞳孔尺寸变化曲线。

5.根据权利要求1所述的一种适应亮度大幅变更环境的xr模拟方法，其特征在于，所述建立环境亮度变化率与瞳孔尺寸变化率的映射关系的步骤，具体是：对所述环境亮度变化曲线采用有限差分法进行数值微分，计算环境亮度变化率曲线；对所述瞳孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：周安斌，晏武志，孙腾飞，
申请(专利权)人：山东金东数字创意股份有限公司，
类型：发明
国别省市：