增强现实显示设备的智能化性能测试系统研究
发布时间：2021-12-24 07:12
近年来在移动处理与显示领域大力发展的前提下,主打增强现实技术的智能显示设备不断更迭出新。增强现实（Augmented Reality,AR）显示设备的典型实例为穿戴式眼镜,例如微软的HoloLens、Magic Leap公司的Magic Leap One等,能够把虚拟信息与现实环境相融合,使展现的现实世界更加丰富、智能。但是,AR眼镜式显示设备由于其集成精度方面的原因,对检测其显示性能相关指标的设备要求也越来越高,包括新的性能表征指标的测试能力和为减少人因影响的智能化检测能力。目前,国内外针对增强现实显示性能检测技术的研究多数都有精密机械控制系统进行特定位置与角度的标定、调整等功能,与此同时,引入机器视觉作为反馈通道,可以提升测试系统的完备性与稳定性。基于此,本论文构建了一个基于机器视觉与精密机械控制的智能化性能测试系统,实现对增强现实显示设备主要指标的自动测试。本论文在充分调研的基础上完整开展了眼镜式增强现实显示设备的智能化测试系统设计工作,具体工作内容和成果包括为:（1）搭建了一套完整的智能化测试系统,该系统的硬件部分包括机械控制部件、机器视觉模块、测量仪器以及电脑,软件部分包括视...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AR、VR以及MR的相互关系
东南大学硕士学位论文2（a）MagicLeapOne（b）HiARGlasses图1-2已涌现和报道的AR眼镜产品示例面对当前市场上众多新型显示设备的涌现，要想立足于AR领域获得长久稳定的发展，就需要把握住核心显示技术的发展趋势，保证在当下阶段对任一款AR设备的整体性能表现不仅有一套成熟的评价标准来描述，并且可以拿出实际的评测方法对AR设备的各项性能表现有一个质的把握，基于最本质的性能表现数据嗅探各厂家的技术专研方向，持续跟进技术发展路线以求获得更长远的发展。增强现实显示设备市场持续火热的同时，关于此类设备的性能测试系统研究与相关指标定义也逐渐完善，目前关于增强现实显示设备的测试系统组成主要分为以下两种：1)测量仪器，被测对象，机械调整设备，人工操作。该系统在人工操作下完成测试流程，无需依赖其他辅助检测设备，测试复杂度低，易于实现，但无法消除人为操作带来的误差。2)测量仪器，被测对象，机械调整设备，中央控制系统，各类传感器设备等。这类系统具备较高的自动化程度，精密性也得到保证，自由度很高，可以实现比较客观准确的测试效果，缺点是复杂度较高，实现难度大。1.2国内外研究现状在当下阶段，增强现实技术已经得到蓬勃发展，国内外众多公司均推出了增强现实显示设备，与此同时，对增强现实显示技术的相关性能指标测试研究也逐步展开，经历了测试指标的提出与发展，测试方法的实现与改进，到现今阶段，诸多测试指标开始建立评价体系，整体方向正向着统一化指标评价与测量发展，在这种情况下，为应对多维性能指标的测试及测试方案的优化处理，测试系统的功能逐渐完善且更加智能化。另一方面，由于显示器对于图像显示具备直接性关系，从而运用图像处理的方式对相关显示器的测试工作可以起到有效且快速的辅助作用，
的性能需求分析目前大多数增强现实显示设备都采用头戴式或眼镜式的方案，对其客观性能指标的测试工作需要根据其特点以及性能需求，在搭建系统前完成一些预备工作，诸如测试环境的准备，测量仪器的选取以及测量位置与测试角度的预对准等。由于此类型增强现实显示设备的显著特点是显示区域相当狭小，其光学结构的特性也导致可视角度非常有限，以本论文中的被测对象EPSONBT-200AR智能眼镜为例，作为一款双目投影式眼镜，其每个投影显示区域的大小为0.42英寸，长宽比为16:9，分辨率是960×540，视角范围是23°，如图2-1所示。图2-1BT-200AR眼镜需要提出的是，上文所示的BT-200作为一款近目式显示设备，如此大小的显示区域与可视角度在个人佩戴体验上是足够完成正常的功能展示的，但从测试系统的可行性角度分析，单从显示区域的面积与可视角度的大小就可以判定常规的人工操作测试流程不仅难度大，更是不合理的。因为人
【参考文献】：
期刊论文
[1]测量仪器的发展现状及概述[J]. 可杰. 汽车实用技术. 2019(09)
[2]计算机自动校准系统的实现和应用[J]. 吴琼雅. 电子技术与软件工程. 2019(06)
[3]高精度双目头盔畸变检测系统[J]. 毕国玲,赵建,李淳,孙强. 计算机测量与控制. 2012(08)
[4]Arduino的原理及应用[J]. 蔡睿妍. 电子设计工程. 2012(16)
[5]基于单片机的伺服电机控制系统的研究[J]. 李红伟,胡涛,徐熙平,李沛松. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]头盔测试转台的软件控制系统设计[J]. 朱晓明,赵晓丽,李欣,徐岩. 制造业自动化. 2011(20)
[7]平视显示器视差自动测量系统的设计与实现[J]. 李建超,高明,张维光,王战胜,李岳峰. 电光与控制. 2011(08)
[8]基于Qt/E嵌入式GUI设计的研究与实现[J]. 雷鸿,吴慧婷. 信息安全与技术. 2011(06)
[9]可定制的数控系统人机界面设计[J]. 杨丽娜,马跃,吴文江,田军锋,张建磊. 组合机床与自动化加工技术. 2011(01)
[10]伺服控制技术的应用发展[J]. 李铁才. 伺服控制. 2010 (03)
博士论文
[1]永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D]. 王松.北京交通大学 2011
[2]视觉测量关键技术及在自动检测中的应用[D]. 孙双花.天津大学 2007
[3]空中目标姿态测量技术及其仿真实验研究[D]. 李清安.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2006
[4]基于视觉的空间目标位置姿态测量方法研究[D]. 尚洋.国防科学技术大学 2006
[5]基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D]. 朱铮涛.华南理工大学 2004
硕士论文
[1]增强现实近目显示设备的客观性能测试方法研究及系统实现[D]. 杨颖浩.东南大学 2017
[2]眼镜式显示器光学性能指标测量方法的研究[D]. 许涛.东南大学 2017
[3]仪器的自动发现与测控管理[D]. 赵梦屹.西安邮电大学 2015
[4]基于图像处理的空间目标姿态测量[D]. 王玉倩.哈尔滨工程大学 2014
[5]头盔式近眼显示技术研究[D]. 杨敏娜.西安工业大学 2012
[6]头盔显示器调校测试系统设计与实现[D]. 操程.华中科技大学 2012
[7]面向增强现实头盔显示器开发与立体显示技术研究[D]. 任超宏.广东工业大学 2011
[8]平板显示器反射特性、亮室对比度及可读性的研究[D]. 李莉.浙江大学 2010
[9]基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统[D]. 李荣军.哈尔滨工程大学 2007
[10]基于机器视觉的双目头盔显示器检查仪设计与实现[D]. 余琨.华中科技大学 2007
本文编号：3550044
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AR、VR以及MR的相互关系
东南大学硕士学位论文2（a）MagicLeapOne（b）HiARGlasses图1-2已涌现和报道的AR眼镜产品示例面对当前市场上众多新型显示设备的涌现，要想立足于AR领域获得长久稳定的发展，就需要把握住核心显示技术的发展趋势，保证在当下阶段对任一款AR设备的整体性能表现不仅有一套成熟的评价标准来描述，并且可以拿出实际的评测方法对AR设备的各项性能表现有一个质的把握，基于最本质的性能表现数据嗅探各厂家的技术专研方向，持续跟进技术发展路线以求获得更长远的发展。增强现实显示设备市场持续火热的同时，关于此类设备的性能测试系统研究与相关指标定义也逐渐完善，目前关于增强现实显示设备的测试系统组成主要分为以下两种：1)测量仪器，被测对象，机械调整设备，人工操作。该系统在人工操作下完成测试流程，无需依赖其他辅助检测设备，测试复杂度低，易于实现，但无法消除人为操作带来的误差。2)测量仪器，被测对象，机械调整设备，中央控制系统，各类传感器设备等。这类系统具备较高的自动化程度，精密性也得到保证，自由度很高，可以实现比较客观准确的测试效果，缺点是复杂度较高，实现难度大。1.2国内外研究现状在当下阶段，增强现实技术已经得到蓬勃发展，国内外众多公司均推出了增强现实显示设备，与此同时，对增强现实显示技术的相关性能指标测试研究也逐步展开，经历了测试指标的提出与发展，测试方法的实现与改进，到现今阶段，诸多测试指标开始建立评价体系，整体方向正向着统一化指标评价与测量发展，在这种情况下，为应对多维性能指标的测试及测试方案的优化处理，测试系统的功能逐渐完善且更加智能化。另一方面，由于显示器对于图像显示具备直接性关系，从而运用图像处理的方式对相关显示器的测试工作可以起到有效且快速的辅助作用，
的性能需求分析目前大多数增强现实显示设备都采用头戴式或眼镜式的方案，对其客观性能指标的测试工作需要根据其特点以及性能需求，在搭建系统前完成一些预备工作，诸如测试环境的准备，测量仪器的选取以及测量位置与测试角度的预对准等。由于此类型增强现实显示设备的显著特点是显示区域相当狭小，其光学结构的特性也导致可视角度非常有限，以本论文中的被测对象EPSONBT-200AR智能眼镜为例，作为一款双目投影式眼镜，其每个投影显示区域的大小为0.42英寸，长宽比为16:9，分辨率是960×540，视角范围是23°，如图2-1所示。图2-1BT-200AR眼镜需要提出的是，上文所示的BT-200作为一款近目式显示设备，如此大小的显示区域与可视角度在个人佩戴体验上是足够完成正常的功能展示的，但从测试系统的可行性角度分析，单从显示区域的面积与可视角度的大小就可以判定常规的人工操作测试流程不仅难度大，更是不合理的。因为人
【参考文献】：
期刊论文
[1]测量仪器的发展现状及概述[J]. 可杰. 汽车实用技术. 2019(09)
[2]计算机自动校准系统的实现和应用[J]. 吴琼雅. 电子技术与软件工程. 2019(06)
[3]高精度双目头盔畸变检测系统[J]. 毕国玲,赵建,李淳,孙强. 计算机测量与控制. 2012(08)
[4]Arduino的原理及应用[J]. 蔡睿妍. 电子设计工程. 2012(16)
[5]基于单片机的伺服电机控制系统的研究[J]. 李红伟,胡涛,徐熙平,李沛松. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[6]头盔测试转台的软件控制系统设计[J]. 朱晓明,赵晓丽,李欣,徐岩. 制造业自动化. 2011(20)
[7]平视显示器视差自动测量系统的设计与实现[J]. 李建超,高明,张维光,王战胜,李岳峰. 电光与控制. 2011(08)
[8]基于Qt/E嵌入式GUI设计的研究与实现[J]. 雷鸿,吴慧婷. 信息安全与技术. 2011(06)
[9]可定制的数控系统人机界面设计[J]. 杨丽娜,马跃,吴文江,田军锋,张建磊. 组合机床与自动化加工技术. 2011(01)
[10]伺服控制技术的应用发展[J]. 李铁才. 伺服控制. 2010 (03)
博士论文
[1]永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D]. 王松.北京交通大学 2011
[2]视觉测量关键技术及在自动检测中的应用[D]. 孙双花.天津大学 2007
[3]空中目标姿态测量技术及其仿真实验研究[D]. 李清安.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2006
[4]基于视觉的空间目标位置姿态测量方法研究[D]. 尚洋.国防科学技术大学 2006
[5]基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D]. 朱铮涛.华南理工大学 2004
硕士论文
[1]增强现实近目显示设备的客观性能测试方法研究及系统实现[D]. 杨颖浩.东南大学 2017
[2]眼镜式显示器光学性能指标测量方法的研究[D]. 许涛.东南大学 2017
[3]仪器的自动发现与测控管理[D]. 赵梦屹.西安邮电大学 2015
[4]基于图像处理的空间目标姿态测量[D]. 王玉倩.哈尔滨工程大学 2014
[5]头盔式近眼显示技术研究[D]. 杨敏娜.西安工业大学 2012
[6]头盔显示器调校测试系统设计与实现[D]. 操程.华中科技大学 2012
[7]面向增强现实头盔显示器开发与立体显示技术研究[D]. 任超宏.广东工业大学 2011
[8]平板显示器反射特性、亮室对比度及可读性的研究[D]. 李莉.浙江大学 2010
[9]基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统[D]. 李荣军.哈尔滨工程大学 2007
[10]基于机器视觉的双目头盔显示器检查仪设计与实现[D]. 余琨.华中科技大学 2007
本文编号：3550044
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3550044.html
最近更新
教材专著
