[发明专利]一种头戴显示设备的反畸变调节方法、装置和虚拟现实系统

权利要求书

1.一种头戴显示设备的反畸变调节方法，其特征在于，包括：

利用集成在头戴显示设备中的深度摄像机组件追踪眼睛运动，根据追踪结果获得眼睛的出瞳距离；

根据所述出瞳距离和所述头戴显示设备的光学透镜的参数值，计算反畸变参数；

根据所述反畸变参数对所述头戴显示设备进行反畸变调节；

其中所述根据所述出瞳距离和所述头戴显示设备的光学透镜参数值，计算反畸变参数，包括：

建立反畸变参数模型，所述反畸变参数模型为至少关于输出桶形Mesh网格、输入出瞳距离参数、输入光学透镜参数的拟合函数；接收来自所述头戴显示设备的操作界面中预设输入接口输入的出瞳距离参考值，所述出瞳距离参考值为基于所述追踪结果获得的所述出瞳距离，或者为对所述出瞳距离进行调整后生成的出瞳距离调整值；获取所述头戴显示设备的光学透镜参数值；将所述出瞳距离参考值与所述光学透镜参数值作为输入参数，输入到所述反畸变参数模型，将所述反畸变参数模型的输出桶形Mesh网格作为所述反畸变参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用集成在头戴显示设备中的深度摄像机组件追踪眼睛运动，根据追踪结果获得眼睛的出瞳距离，包括：

在需要进行反畸变调节时，利用所述深度摄像机组件对眼睛运动进行追踪拍摄，对获取到的眼睛图像进行图像识别与处理，获得瞳孔与所述深度摄像机组件之间的第一距离；

获取所述深度摄像机组件在预先建立的测量坐标系中的传感器坐标；

根据所述第一距离、所述传感器坐标以及预先获得的所述光学透镜的厚度，计算出所述出瞳距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下述方法建立所述测量坐标系：

以所述光学透镜的中心点为坐标原点O，以所述光学透镜的光轴所在直线为X轴，以垂直于所述X轴的直线为Y轴，建立直角坐标系XOY。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述深度摄像机组件所在的位置位于所述Y轴上，则所述根据所述第一距离、所述传感器坐标以及预先获得的所述光学透镜的厚度，计算出所述出瞳距离，包括：

根据所述传感器坐标获取所述深度摄像机组件相对于所述坐标原点的第二距离；

基于三角形法则计算以所述第一距离为直角三角形的斜边，以所述第二距离为所述直角三角形的一直角边的，所述直角三角形的另一直角边的第三距离；

以所述坐标原点O为起始点，以所述第三距离为参考沿着所述X轴上确定瞳孔坐标；

根据所述瞳孔坐标与所述光学透镜的厚度，计算得到所述出瞳距离。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在需要进行反畸变调节时，利用所述深度摄像机组件对眼睛运动进行追踪拍照，包括：

在所述头戴显示设备的系统启动时，和/或，在所述头戴显示设备的显示屏幕亮屏时，和/或，在所述头戴显示设备的矫正功能启动时，利用所述深度摄像机组件对眼睛运动进行追踪拍照。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述反畸变参数对所述头戴显示设备进行反畸变调节，包括：

将所述头戴显示设备获取到的虚拟场景画面的各个像素值映射到所述输出桶形Mesh网格，基于所述输出桶形Mesh网格渲染出桶形畸变画面；

将所述桶形畸变画面发送到所述头戴显示设备的显示屏幕进行显示，以使得所述显示屏幕上的显示画面经过光学透镜后输出到用户眼睛，实现无畸变的图像显示。