面向头戴式三维显示的图像质量测评方法和系统

作     者：王雪琦 何泽浩 朱巧芬 曹良才 WANG Xueqi;HE Zehao;ZHU Qiaofen;CAO Liangcai

作者机构：河北工程大学数理科学与工程学院河北邯郸056038 清华大学精密仪器系北京100084 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2802300) 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：598-607页

摘      要：头戴式三维显示设备是虚拟现实、增强现实和元宇宙等领域人机交互界面的常用呈现载体,当前,面向头戴式三维显示图像质量测评的方法和系统依然较为缺乏。提出了基于人眼视觉特性的三维显示质量评价理论,设计了基于人眼视觉特性的三维显示质量测评方法和系统,实现了对头戴式三维显示深度表达能力、畸变、极限可分辨能力和视场角等参量的定量化测评。利用双目视觉原理测试深度表达能力,利用像点弯曲程度和多项式变换关系表示畸变程度,利用条纹MTF值和曲线谷峰比评价极限可分辨能力,利用小孔成像原理拟合视场角。针对两款待测试头戴式显示设备,测得的深度相对误差小于3.5%,畸变程度小于3%,视场角分别为77°1′44″和86°56′26″。测评结果与人眼主观感受具有高度的一致性,相关方法和系统具有较高的工程适用性,有望在头戴式三维显示质量测评与设计改进方面发挥重要的作用。

主 题 词：三维显示 头戴式显示 显示质量 图像质量测评 

学科分类：080901[080901] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.5768/JAO202445.0301002

馆 藏 号：203127958...