基于景深的增强现实光学系统虚像视距测量方法

作     者：田方旭 张军 Tian Fangxu;Zhang Jun

作者机构：暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632 

基　　金：广东省重点领域研发项目(2020B090921002) 广东省基础与应用基础研究基金(2021A1515011933) 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第20期

页      码：161-168页

摘      要：针对AR光学系统中虚像视距(VID)测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题,从VID的测量原理出发,提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法,通过构建实验系统和分析算法,采用基于边缘的空间频率响应检测同一摄影系统在拍摄虚像和参考实物过程中图像清晰度的相对变化,将VID转换为摄影系统在相应对焦位置时的远景距离,实现对AR光学系统VID的定量测量。实验结果表明:设计的VID测量系统的测量结果(1397 mm)与所测的AR波导镜片样品的理论设计值(1400 mm)相符,说明了该测量系统的有效性;测量误差为10~40 mm,即将理论误差降低到传统测量方法的1.6%~6.45%,显著提高了VID的测量精度。该方法仅基于常用实验器件即可实现AR光学系统VID的测量,有利于将VID检测系统更便捷地投入到AR设备的生产和研发环境中,助力AR设备设计和生产工艺的进步。

主 题 词：增强现实 虚像视距 景深 图像清晰度 空间频率响应 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/LOP202259.2011017

馆 藏 号：203115491...