[发明专利]基于光波导的深度处理数字光信号的方法及近眼显示装置

说明书

本发明技术方案提供了基于光波导的深度处理数字光信号方法及近眼显示装置。光波导光线收发装置获取当前的环境光线，光线解析组件对环境光线进行解析得到光数据。光耦合组件根据其对待投影图像进行耦合，得到耦合图像，并向光波导光线收发装置发送。光波导光线收发装置接收耦合图像后，将其投影至显示介质进行显示。本发明的优点是通过对实际环境光线的解析，将待投影虚拟图像的色像、光路等与实际环境的偏差进行耦合，以消除虚拟图像与现实环境的偏差，使得在AR\MR头戴式显示设备上显示的虚拟图像与现实环境的融入度提升，虚拟图像的显示位置更加准确，且与现实环境的融入度好。

技术领域

本发明涉及光线处理领域，尤其涉及基于光波导的深度处理数字光信号的方法及近眼显示装置。

背景技术

AR\MR头戴式显示器，应用于军事、科研、教育、训练、商业展览、医疗、娱乐等领域。近年来随着虚拟现实技术和增强虚拟现实技术的快速发展，近眼显示装置的需求越来越多，对于图像的呈现效果的要求也越来越高。

AR\MR头戴式显示器主要通过现实与虚拟叠加与交互的形式，以实现在军事训练，教学，医疗等领域的不同目的。例如在军事训练领域是通过让受训人身临其境以达到提高训练效果，教学领域是通过将知识描绘的虚拟场景与现实场景叠加，使得学生能够直观感受知识描述的场景从而加深学习印象的效果，在医疗领域是通过在手术中获取病灶与正常人体结构的不同而辅助医生更准确的进行手术操作等等。

但是由于光在传输中难免会通过不同介质，这时会产生折射、色散等干扰，就目前的AR\MR头戴式显示设备而言，获取当前环境光后，在虚像时，由于之前说的折射、色散等干扰原因，虚像叠加时，很难或者根本不在应该叠加的位置，偏差很大，如何解决这种偏差成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供基于光波导的深度处理数字光信号方法及装置，用以解决AR\MR头戴式显示设备在进行虚像叠加显示时，产生的显示偏差问题。

为了实现上述目的，本发明技术方案提供了基于光波导的深度处理数字光信号的方法，所述方法包括：环境光接收器获取当前的环境光线，光线解析组件对环境光线进行解析得到光数据。光耦合组件根据光数据对待投影图像进行耦合，得到耦合图像，向呈像装置发送耦合图像。呈像装置接收到耦合图像后，将所述耦合图像投影至显示介质进行显示，若无环境光线则直接按照预设照度投影所述待投影图像，其中待投影图像为即将显示的虚拟图像。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：环境光接收器接收环境光线，将环境光线发送至光线解析组件。光线解析组件对接收的所述环境光线与理想光线之间的夹角进行计算，得到夹角计算结果。光线解析组件对环境光线进行解析，得到至少以下光数据：对比度，色像。

作为上述技术方案的优选，所述方法包括：光耦合组件接收光数据，并将其与理想光数据进行比较得到调整方案。之后，根据调整方案和夹角计算结果对待投影图像进行调整得到所述耦合图像，并向呈像装置发送耦合图像。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：光耦合组件分别对所述对比度，色像，色温与理想对比度，色像，色温做差，得到对比度差值，色像差，色温差值。以上数据分别与理想对比度差阈值，理想色像差阈值，理想色温差阈值进行比较，得到调整方案。具体的，若对比度差值低于理想对比度差阈值，则需要将所述对比度调高，反之调低，最后使得其落在所述预设对比度阈值中，对色像差，所述色温差值以同样的方式处理，最终得到调整方案。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：根据调整方案对待投影图像的对比度，色像进行调整。根据夹角计算结果，耦合待投影图像的光路得到耦合图像，并发送至呈像装置。