一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法和處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及頭戴顯示設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理 方法和處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進(jìn)步，影音設(shè)備都希望能夠盡可能的模擬真實(shí)場景。頭戴顯示設(shè)備作 為近年來新興的影音設(shè)備，取得了很好的發(fā)展前景，頭戴顯示設(shè)備的特點(diǎn)是能夠?qū)蓚€(gè)不 同角度拍攝的二維畫面分屏顯示，通過后端處理分別成像在用戶的雙眼前，從而使用戶產(chǎn) 生身臨其境的3D真實(shí)感。頭戴顯示設(shè)備作為一種新型的光電顯示系統(tǒng)，在很多領(lǐng)域都有著 廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)有的頭戴顯示設(shè)備在用戶觀看的過程中顯示畫面只能局限于特定的位 置，這大大影響了用戶觀看的視覺感受，制約了頭戴顯示設(shè)備的發(fā)展，降低了頭戴顯示設(shè)備 的競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法和處理裝置，旨在進(jìn)一步提 升用戶使用頭戴顯示設(shè)備的視覺感受和用戶使用體驗(yàn)。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法，該方法 包括：
[0006] 實(shí)時(shí)采集用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息；
[0007] 根據(jù)用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息對應(yīng)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面，使得用戶瞳孔 的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心。
[0008] 可選地，實(shí)時(shí)采集用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息包括：
[0009] 在頭戴顯示設(shè)備的目鏡上設(shè)置探測器；
[0010] 探測器實(shí)時(shí)檢測用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，將用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息傳輸給頭 戴顯示設(shè)備的微處理器。
[0011] 可選地，實(shí)時(shí)采集用戶瞳孔的轉(zhuǎn)位置信息包括：
[0012] 在頭戴顯示設(shè)備的目鏡上設(shè)置攝像頭，通過攝像頭實(shí)時(shí)拍攝用戶瞳孔并將拍攝到 的圖像傳輸給頭戴式顯示設(shè)備的微處理器；
[0013] 頭戴式顯示設(shè)備的微處理器接收并對圖像進(jìn)行處理，確定出用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置 信息。
[0014] 可選地，頭戴式顯示設(shè)備的微處理器接收并對圖像進(jìn)行處理，確定出用戶瞳孔的 轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息包括：
[0015] 對攝像頭拍攝到的每張圖像進(jìn)行二值化處理；
[0016] 掃描二值化處理后的每張圖像的橫向中線的亮度值，得到每張圖像的橫向亮度 線；
[0017] 掃描二值化處理后的每張圖像的縱向中線的亮度值，得到每張圖像的縱向亮度 線；
[0018] 根據(jù)每張圖像的橫向亮度線和縱向亮度線確定出用戶瞳孔的中心；
[0019] 通過比較攝像頭連續(xù)拍攝過程中拍攝到的每相鄰兩張圖像確定出的用戶瞳孔的 中心，確定出包含用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的距離和角度的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息。
[0020] 可選地，根據(jù)用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息對應(yīng)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面，使得 用戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心包括：
[0021] 初始化頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面，記錄用戶瞳孔正視所述顯示畫面時(shí)的位置作為 用戶瞳孔移動(dòng)的參考原點(diǎn)，并根據(jù)用戶瞳孔視線與所述頭戴顯示設(shè)備顯示畫面的垂直關(guān) 系，確定出所述頭戴顯不設(shè)備的顯不畫面中七、的參考原點(diǎn)；
[0022] 根據(jù)用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的距離和角度，計(jì)算出頭戴式顯示設(shè)備的顯示畫面的中心按照 與用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相同的角度應(yīng)當(dāng)移動(dòng)的移動(dòng)量；
[0023] 根據(jù)頭戴式顯示設(shè)備的顯示畫面的中心移動(dòng)的移動(dòng)量將顯示畫面上所有的像素 點(diǎn)均移動(dòng)同樣的移動(dòng)量。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理裝置，裝置 包括：瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元和顯示畫面調(diào)整單元；
[0025] 瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元，用于實(shí)時(shí)采集用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息；
[0026] 顯示畫面調(diào)整單元，用于根據(jù)用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息對應(yīng)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備的 顯示畫面，使得用戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心。
[0027] 可選地，瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元具體用于根據(jù)在頭戴顯示設(shè)備的目鏡上設(shè)置的探 測器，通過探測器實(shí)時(shí)檢測用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，將用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息傳輸給 頭戴顯示設(shè)備的微處理器。
[0028] 可選地，瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元具體用于：根據(jù)在頭戴顯示設(shè)備的目鏡上設(shè)置的 攝像頭，通過攝像頭實(shí)時(shí)拍攝用戶瞳孔并將拍攝到的圖像傳輸給頭戴式顯示設(shè)備的微處理 器；
[0029] 由頭戴式顯示設(shè)備的微處理器接收并對圖像進(jìn)行處理，確定出用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位 置信息。
[0030] 可選地，瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元還用于：對攝像頭拍攝到的每張圖像進(jìn)行二值化 處理；
[0031] 掃描二值化處理后的每張圖像的橫向中線的亮度值，得到每張圖像的橫向亮度 線；
[0032] 掃描二值化處理后的每張圖像的縱向中線的亮度值，得到每張圖像的縱向亮度 線；
[0033] 根據(jù)每張圖像的橫向亮度線和縱向亮度線確定出用戶瞳孔的中心；
[0034] 通過比較攝像頭連續(xù)拍攝過程中拍攝到的每相鄰兩張圖像確定出的用戶瞳孔的 中心，確定出包含用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的距離和角度的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息。
[0035] 可選地，顯示畫面調(diào)整單元具體用于：初始化頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面，記錄用戶 瞳孔正視顯示畫面時(shí)的位置作為用戶瞳孔移動(dòng)的參考原點(diǎn)，并根據(jù)用戶瞳孔視線與頭戴顯 不設(shè)備顯不畫面的垂直關(guān)系，確定出頭戴顯不設(shè)備的顯不畫面中心的參考原點(diǎn)；
[0036] 根據(jù)瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置采集單元確定出的用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的距離和角度，計(jì)算出頭戴式 顯示設(shè)備的顯示畫面的中心按照與用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相同的角度應(yīng)當(dāng)移動(dòng)的移動(dòng)量；
[0037] 根據(jù)頭戴式顯示設(shè)備的顯示畫面的中心移動(dòng)的移動(dòng)量將顯示畫面上所有的像素 點(diǎn)均移動(dòng)同樣的移動(dòng)量。
[0038] 本發(fā)明的這種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法，通過實(shí)時(shí)探測用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng) 位置信息，并根據(jù)該瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息對應(yīng)調(diào)整顯示畫面，使得頭戴顯示設(shè)備顯示的畫 面隨用戶視線移動(dòng)，提高了頭戴顯示設(shè)備顯示畫面中心與用戶瞳孔之間的對準(zhǔn)精度，進(jìn)而 提升了用戶使用頭戴顯示設(shè)備觀看的視覺感受。
【附圖說明】
[0039] 圖1是頭戴顯示設(shè)備的基本光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法的流程 圖；
[0041] 圖3是是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法的流 程不意圖；
[0042] 圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的探測器探測到的人眼圖像；
[0043] 圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的人眼圖像二值化后的圖像示意圖；
[0044]圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的人眼圖像二值化后的圖像的橫向中線掃描圖；
[0045] 圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的人眼圖像二值化后的圖像的縱向中線掃描圖；
[0046] 圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的初始化時(shí)用戶瞳孔正視頭戴顯示設(shè)備顯示畫面 中心位置示意圖；
[0047] 圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的用戶瞳孔移動(dòng)到某位置時(shí)頭戴顯示設(shè)備顯示畫 面應(yīng)當(dāng)移動(dòng)的移動(dòng)量；
[0048] 圖10是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的用戶瞳孔與頭戴顯示設(shè)備顯示畫面位移關(guān)系的 位置關(guān)系示意圖；
[0049] 圖11本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的用戶瞳孔與頭戴顯示設(shè)備顯示畫面移動(dòng)的俯視位 置關(guān)系不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 本發(fā)明的核心思想是：針對現(xiàn)有的頭戴顯示設(shè)備顯示畫面局限于固定的位置，顯 示畫面中心與用戶瞳孔對準(zhǔn)精度差進(jìn)而影響用戶觀看時(shí)的視覺感受的問題，提出一種應(yīng)用 于頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法，通過實(shí)時(shí)探測用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，并根據(jù)用 戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息實(shí)時(shí)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備顯示畫面使得用戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴 顯示設(shè)備的顯示畫面的中心，即實(shí)現(xiàn)顯示畫面追蹤用戶瞳孔的效果，當(dāng)用戶瞳孔發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面也隨著用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)到相應(yīng)的位置保證了用戶瞳孔 與顯示畫面的對準(zhǔn)精度，從而提高了頭戴顯示設(shè)備的用戶使用體驗(yàn)和競爭力。
[0051] 圖1是頭戴顯示設(shè)備的基本光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，現(xiàn)有的頭戴顯示設(shè)備的基 本光學(xué)結(jié)構(gòu)分為兩部分：顯示器110、目鏡120,頭戴顯示設(shè)備工作時(shí)，顯示器110發(fā)出的光 線經(jīng)過目鏡120成像后為用戶的眼睛所接收。
[0052] 圖2是本發(fā)明的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方 法的流程圖，參見圖2,本發(fā)明的這種頭戴顯示設(shè)備顯示畫面處理方法包括：
[0053] 步驟S210,實(shí)時(shí)采集用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息；
[0054] 步驟S220,根據(jù)用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息對應(yīng)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面，使 得用戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心。
[0055] 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的這種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法，通過實(shí)時(shí)探測用戶 瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息，并根據(jù)用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息實(shí)時(shí)調(diào)整頭戴顯示設(shè)備顯示畫面使得 用戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心，改善了用戶在觀看時(shí)的感受從 而提高了頭戴顯示設(shè)備的用戶使用體驗(yàn)。
[0056] 圖3是是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的畫面顯示處理方法的流 程示意圖，參見圖3,本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的這種頭戴顯示設(shè)備畫面顯示處理方法具體可以如 下步驟：
[0057] 步驟310,在目鏡上設(shè)置探測器；
[0058] 步驟320,實(shí)時(shí)探測用戶瞳孔動(dòng)態(tài)；
[0059] 步驟330,得到用戶瞳孔的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息；
[0060] 步驟340,計(jì)算顯示畫面應(yīng)當(dāng)移動(dòng)的移動(dòng)量；
[0061] 步驟350,移動(dòng)顯示畫面使之正對用戶瞳孔視線。
[0062] 其中，在（頭戴顯示設(shè)備的）目鏡上設(shè)置探測器，該探測器可以是一種光線探測器 或者其他機(jī)械的探測器，當(dāng)探測器為光線探測器時(shí)，通過光線探測器實(shí)時(shí)探測用戶眼睛的 光線強(qiáng)度，確定光線強(qiáng)度最弱的位置即為用戶瞳孔的位置，根據(jù)用戶瞳孔的動(dòng)態(tài)將得到的 用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)的包含方向和距離的位置信息發(fā)送給頭戴顯示設(shè)備的處理器。頭戴顯示設(shè)備 的處理器根據(jù)光線探測器傳送的用戶瞳孔轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息計(jì)算頭戴顯示畫面應(yīng)當(dāng)移動(dòng)的移 動(dòng)量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面使之與用戶瞳孔對齊，也就是使得用 戶瞳孔的視線始終對準(zhǔn)頭戴顯示設(shè)備的顯示畫面的中心，實(shí)現(xiàn)了顯示畫面隨著用戶瞳孔的 轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)時(shí)移動(dòng)的