[发明专利]一种增强现实设备的标定方法、标定装置及终端设备

说明书

本申请属于增强现实技术领域，提供一种增强现实设备的标定方法、标定装置及终端设备，通过增强现实设备的显示模组显示与标定板图像尺度相同的虚拟图像，通过位于显示模组的眼动范围区域内的标定用相机拍摄虚拟图像获得第一图像；通过标定用相机拍摄标定板图像获得第二图像；根据第一图像中标志点的坐标和第二图像中标志点的坐标获得虚拟图像的移动距离；根据移动距离移动虚拟图像使虚拟图像与标定板图像对齐；通过增强现实设备的跟踪相机拍摄标定板图像获得第三图像；根据第一图像中标志点的坐标和第三图像中标志点的三维坐标获得跟踪相机坐标系与显示模组坐标系之间的转换关系，通过标定用相机代替人眼，减少了利用人眼主观判断带来的系统误差。

技术领域

本申请属于增强现实(Augmented Reality，AR)技术领域，尤其涉及一种增强现实设备的标定方法、标定装置及终端设备。

背景技术

增强现实，是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间中，使之能够同时存在。通过增强现实技术，人们可以看到虚实结合的场景。光学透射式头盔显示器(optical see-through head-mounteddisplay)，具有一个半透半反的光学系统，它一方面像普通眼镜一样可以透过外部的环境光，使用户可以看到眼前的真实世界，另一方面可以反射来自微型显示模组的图像，叠加到人的视野中。光学透射式头盔显示器的一个典型特征，是可以实现虚拟和现实场景的组合。需要通过摄像头采集真实场景，并知道摄像头和现实场景的位置关系，通过坐标系的几何变换，获取虚拟物体在微型显示模组中的渲染位置。

目前，主要通过单点主动对准法(Single Point Active Alignment Method，SPAAM)或使用瞄准装置对准的方式来标定光学透射式头盔显示器。单点主动对准法需要在光学透射式头盔显示器上额外增加一个摄像头，摄像头与光学透射式头盔显示器之间的位置关系需要标定，要求用户佩戴光学透射式头盔显示器，并且将微型显示模组中的一些十字光标与现实世界中的物体进行多次对齐，多次对齐需要通过转动头部来完成，获取数据后通过直接线性变换(Direct Linear Transform，DLT)方法构建方程组求解投影矩阵。使用瞄准装置对准的方法需要将瞄准装置与微型显示模组中的十字叉丝对准，瞄准装置包括一个需要通过移动手臂来确认对准完成的触发器。单点主动对准法需要用户佩戴光学透射式头盔显示器并多次转动头部，不利于操作，；使用瞄准装置对准的方法需要用户多次移动手臂，来实现虚拟点和真实点对齐，并且二种方法都需要利用人眼主观判断，来实现虚拟点与真实点对齐，判断精度有限，易产生疲劳。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种增强现实设备的标定方法、标定装置及终端设备，以解决现有技术中单点主动对准法或使用瞄准装置对准的方法需要利用人眼主观判断，来实现虚拟点与真实点对齐，判断精度有限，易产生疲劳的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种增强现实设备的标定方法，包括：

在增强现实设备的显示模组显示与标定板图像尺度相同的虚拟图像时，通过位于所述显示模组的眼动范围区域内的标定用相机拍摄所述虚拟图像，获得第一图像；

通过所述标定用相机拍摄所述标定板图像，获得第二图像；

根据所述第一图像中标志点的坐标和所述第二图像中标志点的坐标，获得所述虚拟图像的移动距离；

根据所述移动距离移动所述虚拟图像；

在所述虚拟图像与所述标定板图像对齐时，通过所述增强现实设备的跟踪相机拍摄所述标定板图像获得第三图像；

根据所述第三图像中标志点的坐标以及所述标定板图像所在平面与所述跟踪相机之间的距离，获得所述第三图像中标志点的三维坐标；