一种显示产品图像中心对位方法、装置、设备及存储介质 |
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| 申请号 | CN202310485760.5 | 申请日 | 2023-05-04 | 公开(公告)号 | CN116183169A | 公开(公告)日 | 2023-05-30 |
| 申请人 | 武汉精立电子技术有限公司; 武汉精测电子集团股份有限公司; | 发明人 | 余梦露; 陈才; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种显示产品图像中心对位方法，该方法包括：调整已点亮的待测显示产品与图像获取模 块 的相对 角 度和/或相对 位置 ；通过第一图像中显示产品的发光中心与第一图像中心的偏移量，以及第一图像中参考区域的第一参数作为图像中心对位的判断依据。本发明根据图像获取模块所取图像进行实时 算法 计算，调整显示产品与图像获取模块的相对位置和相对角度，减少人为经验主义干预判断，提高测试 精度 和重复性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种显示产品图像中心对位方法，应用于近眼显示产品，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种显示产品图像中心对位方法、装置、设备及存储介质技术领域[0001] 本发明涉及显示产品测量技术领域，更具体地，涉及一种显示产品图像中心对位方法、装置、设备及存储介质。 背景技术[0002] 近眼显示（Near Eye Display，NED）设备是目前实现增强现实技术（Augmented Reality，AR）和虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）的主要设备平台，伴随着AR和VR技术的火热发展，NED设备也越来越多的走进人们的视野。NED设备出货量逐年递增，市场对NED产品的性能要求也逐步提高，出厂前对NED产品的测试项目、数据精度和数据重复性要求也越来越高。 [0003] NED产品测试的前提在于需要将NED产品与对应的取像设备相对位置对准。传统的方法是通过手动调整NED产品与取像设备的相对位置和相对角度，人工判断是否到达图像中心对位，存在误差较大，耗时较长，精度和重复性较低等问题。 [0004] 因此需要设计一种图像中心自动对位的方法来解决以上问题，通过该方法可自动调整产品与测量设备之间的相对位置与相对角度，达到图像中心对位的效果，且使对位过程数据化、标准化。同时，无需引入其他设备辅助对位，可以简化装置的结构。 发明内容[0005] 针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种显示产品图像中心对位方法、装置、设备及存储介质，根据图像获取模块所取图像进行实时算法计算，调整显示产品与图像获取模块的相对位置和相对角度；通过图像获取模块拍取当前显示产品所成的像，通过算法实时分析相关参数，判断图像获取模块是否已到达图像中心位置，减少人为经验主义干预判断，提高测试精度和重复性。 [0006] 为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种显示产品图像中心对位方法，该方法应用于近眼显示产品，包括：调整已点亮的待测显示产品与图像获取模块的相对角度和/或相对位置； 通过第一图像中所述显示产品的发光中心与所述第一图像中心的偏移量，以及所述第一图像中参考区域的第一参数作为图像中心对位的判断依据； 其中，所述第一图像是所述图像获取模块拍摄的所述显示产品的图像；所述相对角度是所述显示产品发光中心所在平面与所述图像获取模块的成像传感器所在平面的角度；所述参考区域至少为两对，每一对参考区域以所述发光中心为中心对称点；所述第一参数值由所述参考区域到所述第一图像中心的距离确定。 [0008] 进一步地，上述显示产品图像中心对位方法还包括：所述图像中心对位至少需要满足第一图像中每一对参考区域的所述第一参数值 之差都小于第二阈值。 [0009] 进一步地，上述显示产品图像中心对位方法还包括：所述第二阈值与所述每一对参考区域所在位置相关。 [0010] 进一步地，上述显示产品图像中心对位方法还包括：所述参考区域优选为参考点，所述第一参数优选为调制传递函数。 [0011] 进一步地，上述显示产品图像中心对位方法还包括：在所述显示产品安装完成并点亮后，执行图像中心对位的步骤。 [0012] 进一步地，上述显示产品图像中心对位方法还包括：执行图像中心对位之前先执行预对位步骤；所述预对位需要满足的条件是所述每一对参考区域都出现在所述第一图像内。 [0013] 按照本发明的第二个方面，还提供了一种显示产品图像中心对位装置，其包括：图像获取模块，其被配置为获取待测显示产品的图像； 夹具模块，其被配置为夹持所述显示产品和所述图像获取模块； 计算模块，其被配置为从所述图像获取模块获取第一图像，执行上述任一项所述的显示产品图像中心对位方法，计算得到所述显示产品和/或所述图像获取模块需要调节的角度和/或位移； 机械设备模块，其被配置为获取所述计算模块的计算结果，依据所述计算结果，控制所述夹具模块移动。 [0014] 按照本发明的第三个方面，还提供了一种显示产品图像中心对位设备，其包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一项所述方法的步骤。 [0015] 按照本发明的第四个方面，还提供了一种存储介质，其存储有可由访问认证设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在访问认证设备上运行时，使得所述访问认证设备执行上述任一项所述方法的步骤。 [0016] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：（1）本发明提供的显示产品图像中心对位方法，根据图像获取模块所取图像进行实时算法计算，调整显示产品与图像获取模块的相对位置和相对角度；通过图像获取模块拍取当前显示产品所成的像，通过算法实时分析相关参数，判断图像获取模块是否已到达图像中心位置，减少人为经验主义干预判断，提高测试精度和重复性； （2）本发明提供的显示产品图像中心对位方法，图像中心对位结果数据化，更适合实验室验证与产线生产的标准化； （3）本发明提供的显示产品图像中心对位方法，采用轴控或机械臂等高精度机械设备，通过算法计算指导机械设备进行移动，调整显示产品与图像获取模块的相对位置和相对角度，进一步提高测试精度和重复性。 附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0018] 图1为本发明实施例提供的一种显示产品图像中心对位方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种显示产品相对角度调整方法示意图； 图3为本发明实施例提供的一种显示产品相对位置调整方法示意图； 图4为本发明实施例提供的一种显示产品对位依据的示意图； 图5为本发明实施例提供的又一种显示产品对位依据的示意图。 具体实施方式[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 [0020] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。 [0021] 如图1所示，作为本发明的第一实施例，提供了一种显示产品图像中心对位方法。在进行显示产品图像中心对位之前，首先要对显示产品进行夹装和通电。通常而言，显示产品可能在半成品阶段进行检测，也可能在封装完成后对成品进行检测。在半成品阶段，对显示产品夹装后，需要为其安装相应的图形信号发生器，使其可以点亮，输出相应图案。对于封装完成的成品，则无需图形信号发生器，通过其他设备即可以实现显示产品的点亮。测试人员会在夹装和通电完成后，会将显示产品与图像获取模块进行预对位。 [0022] 通常而言，预对位后的显示产品的中心与图像获取模块的中心依然会存在一定的偏差，该偏差会对后续显示产品的测试流程产生影响。因此，需要设置一定的中心对位方式，使得显示产品与图像获取模块的中心尽可能对准。本实施例提供的图像中心自动对位方法，采用了直观的计算方法表征其中的偏差，并采用两项依据作为图像对位完成的判断依据。 [0023] 本实施例提供了一种图像中心自动对位的方法，其中自动对位涉及到两个方面的调整，相对角度的调整和相对位置的调整。通常而言，NED产品会包含一个具有一定折射效果的镜片，这导致了在大多数情况下，仅通过调整相对位置会难以实现图像中心对位。例如，因为镜片的折射效果，可能会出现NED产品与图像获取模块在空间中的相对位置错开较远位移时，其中心偏移的变化量依然很小。调整相对角度可以使得中心位置的变化量与NED产品和图像获取模块相对位置的变化量的比例，即中心变化量与实际变化量的比例发生变化，这样可以使得图像中心对位更加方便、快捷。 [0024] 作为本实施例的其中一个步骤，显示产品与图像获取模块可以通过调整相对角度的方式实现图像中心对位。具体而言，相对角度的调整方法有多种。参见图2，以显示产品与图像获取模块连线方向为z方向，显示产品所在平面为xy平面，显示产品可以如图2中（a）图所示，绕y轴方向旋转，也可以如图2中（b）图所示，绕x轴方向旋转。通常而言，显示产品在夹装时会夹装在其边缘的中间位置，而旋转是需要由夹持装置带动显示产品旋转的。因此，最常见的旋转方式就是如图2中（a）和（b）所示的旋转方法。当然，本领域技术人员容易理解，当选择不同的夹具时，例如，采用高精度多点位夹具，也可以绕其他轴进行旋转。同理，图像获取模块也是通过相应的夹具夹持的，因此，也可以依照需求旋转图像获取模块，调整其与显示产品的相对角度。 [0025] 作为本实施例的另一个步骤，显示产品与图像获取模块可以通过调整相对位置的方式实现图像中心对位。具体而言，相对位置的调整方法可以参见图3，图3示出了在一种情况下的相对位置调整的方式。在图3中，显示产品与图像获取模块连线方向为z方向，显示产品所在平面为xy平面，在机械设备的操作之下，显示产品可以在xy平面内任意平移，平移就可以带来显示产品与图像获取模块的相对位置的变化。本领域技术人员也可以理解，图像获取模块也可以在xy平面内平移，可以起到相同的改变相对位置的效果。 [0026] 另一种相对位置的调整方法可以是调整显示产品与图像获取模块之间的距离。NED产品在实际的组装过程中，其前端的镜片与其发光模组的发光中心并不能如理想状况下的对准，也即，镜片与发光模组可能存在错位的情况，这就使得在如图3所示的xyz三个方向上调整显示产品与图像获取模块的相对位置均有可能使得在第一图像中显示产品的发光中心的位置发生变化。通常而言，调整显示产品与图像获取模块之间的距离，如果距离过近会导致图像获取模块取像不完整，距离过远则难以获取合适的第一图像，因此，优选的调整方式是如上文中所述的调整xy平面内的相对位置。 [0027] 对于对位效果的判断方法，传统的判断是通过人工操作，利用操作人员的经验进行对位，这样的对位方式不具有重复性，而且精确度很差。本实施例中采用图像获取模块拍取当前显示产品所成的第一图像，计算了第一图像中显示产品的发光中心与第一图像中心的距离，还计算了第一图像中显示产品的对称的参考区域，利用算法实时分析参考区域的相关参数。上述两项数据化的判断依据可以量化对位结果，使得结果更加精确。 [0028] 具体而言，本实施例中以两项判断依据共同判断对位效果，其一是通过第一图像中显示产品的发光中心与第一图像中心的偏移量，其二是第一图像中参考区域的第一参数。 [0029] 首先，为了量化对位结果，本实施例选择在第一图像中，获取显示产品发光中心与第一图像的中心的偏移，该偏移量需要小于第一阈值。理论上而言，最佳的对位结果至少应该包括显示产品的发光中心与第一图像中心没有偏移，即偏移量为0。在实际对位过程中，认为在一定阈值范围内就满足了要求，该阈值即第一阈值。如图4所示，图4表示了第一图像中显示产品的发光中心与第一图像中心的偏移，其坐标关系与图2，图3一致。通常而言，可以通过第一图像中x方向和y方向的偏移量计算两个中心的偏移量。本领域技术人员也可以根据需要，设定x方向和y方向的偏移量均小于对应的阈值时，认为满足了中心偏移量的要求。对于第一阈值，在本实施例中，可以以第一图像中像素点的个数来表征第一阈值，并根据实际生产过程中测试需要设定该第一阈值。例如，依据测试需求，可以设置第一阈值是10像素。在测试过程中图像获取模块会持续获取显示产品的图像，可以通过调节显示产品与图像获取模块的相对位置和/或相对角度，当第一阈值小于10像素时，即认为显示产品与图像获取模块满足了图像中心的对位要求。 [0030] 其次，为了进一步量化对位结果，本实施例选择第一图像中显示产品对称的参考区域的第一参数，通过第一参数值之差来表征对位的结果。如图5所示，显示产品可以提前标记至少两对以发光中心为对称点的参考区域。每一对参考区域以显示产品的发光中心为对称点，但是不会必然以第一图像的中心为对称点。本实施例中的第一参数值由参考区域到第一图像中心的距离确定，例如，可以是常见的清晰度指标，图像获取模块的清晰度参数通常而言与成像点到图像获取模块的镜头中心的距离存在一一对应的关系，且随图像获取模块的镜头质量不同而有着不同的对应曲线关系。理想状况下，当每一对参考区域的第一参数值的差值为0时，这一对参考区域就以第一图像的中心为对称点了，也就满足了中心对位的要求。实际情况下，认为差值在一定阈值范围内就满足了要求，该阈值即第二阈值。 [0031] 具体而言，第一参数可以是调制传递函数（Modulation Transfer Function， MTF），参考区域可以是参考点。通常而言，MTF值反映了图像获取模块的清晰度指标，距离图像中心点越远的点，MTF值通常会越低。因此，只需要调节到每一对参考点中两个参考点的MTF值接近相等，也就是其MTF值之差小于第二阈值时，认为满足了参考区域相关参数的要求。 [0032] 进一步地，本实施例对于第二阈值可以设定为不相等的值。例如，每一对参考点的MTF差值的阈值，也就是本实施例中所述的第二阈值，对于每一对参考点而言可以有独立的第二阈值。以图5为例，在x轴方向上的一对参考点的MTF差值的第二阈值，与在y轴方向上的一对参考点的MTF差值的第二阈值，这两对参考点的MTF差值的第二阈值可以不相等。例如，x轴方向上的这一对参考点的第二阈值可以根据需要设置为0.05，y轴方向上的这一对参考点的第二阈值可以根据需要设置为0.02。具体的在某一方向上的参考区域的第一参数值之差的第二阈值，可以依据方向，参考区域大小，参数值的选取，以及图像对位的需求进行选择设定。 [0033] 本领域技术人员也容易理解，采用与上述实施例相似构思的相对位置调节方法，可以不限于取两对参考点，也可以不限于采用MTF值。第一参数还可以是其他与图像获取模块的清晰度相关的参数，例如毫米线对，或者像高线数等，或者其他类似于清晰度参数这种参数值由参考区域到第一图像中心距离确定的参数。MTF是实际测试过程中量化最方便的参数，因此，本实施例优选了两对对称点的MTF的值。本领域技术人员也容易理解，只需要采用其他与图像中心的距离相关的参数作为第一参数，都可以实现量化对位结果的效果。 [0034] 更优选地一种参考区域的选择方式是选取两对参考区域，两对参考区域中，每一对参考区域的连线是互相垂直的，即，如图5所示在x轴方向和y轴方向各选取一对参考区域，这种选取方式既可以保证对位的精度，又可以尽可能的简化计算流程，降低整个对位方法对数据运算处理的性能要求。 [0035] 本领域技术人员还可以理解，进行显示产品图像中心对位时，可以只采用调整相对角度，也可以只采用调整相对位置的方法进行，两种调整的先后顺序没有具体限制，但是对于对位结果的判断依据需要采用如本实施例中所述的两项依据。基于前文的分析，优选的方案是调整相对角度后再调整相对位置。 [0036] 进一步地，本实施例还可以包括显示产品与图像获取模块的预对位。预对位是通过人工手动调整以及目视对准的方法，先将显示产品与图像获取模块的中心进行一个不需要太准确的对位方式，这种对位方式的好处是对位的很快，无需上述重复量化计算步骤，可以先达到一个大致对位的位置。在图像中心对位方法中的相对位置调整步骤中，需要获取至少两对参考区域的第一参数，因此，在预对位的过程中，可以通过手动调整的方式，使得所有的需要获取第一参数的第一区域都出现在第一图像内，这样在后续的图像中心对位过程中，可以保证相对位置调整的实施。 [0037] 进一步地，本实施例中，优选采用高精度机械设备与夹具相连，作为控制显示产品旋转相对角度和/或移动相对位置的设备。高精度设备包括但不限于轴控设备或机械臂等。本领域技术人员容易得知，设备精度越高，中心对位的效果也就越好。 [0038] 作为本发明的又一实施例，提供了一种显示产品图像中心对位装置，包括：图像获取模块，其被配置为获取待测显示产品的图像； 夹具模块，其被配置为夹持所述显示产品和所述图像获取模块； 计算模块，其被配置为从所述图像获取模块获取第一图像，执行上述任一项所述的显示产品图像中心对位方法，计算得到所述显示产品和/或所述图像获取模块需要调节的角度和/或位移； 机械设备模块，其被配置为获取所述计算模块的计算结果，依据所述计算结果，控制所述夹具模块移动。 [0039] 作为本发明的又一实施例，提供了一种显示产品图像中心对位设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一项所述方法的步骤。 [0040] 本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD‑ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存储器IC），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。 [0041] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 |
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