一種近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法，適用于商業(yè)化生產(chǎn)中的快速檢測。該方法將已知性能參數(shù)的樣本鏡頭讓實(shí)驗(yàn)人員觀察，通過統(tǒng)計方式提取出對人眼的視覺感受較為敏感的一組物理參數(shù)，對其進(jìn)行量化得到人眼能接收的像質(zhì)所對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，以此為主觀評價的標(biāo)準(zhǔn)，本方法中用到一套近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價裝置對待測的光學(xué)鏡頭進(jìn)行快速檢測，得到上述物理量的量化值，將所得到的結(jié)果與客觀測量值對比結(jié)合，建立主客觀之間的聯(lián)系。建立好聯(lián)系的快檢系統(tǒng)就可根據(jù)檢測出的鏡頭參數(shù)，以主觀評價作為標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確快速的評價光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠快速而又準(zhǔn)確的評價光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量或其性能的好壞，使用非常方便。
【專利說明】-種近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及近眼顯示、光學(xué)鏡頭檢測和像質(zhì)評價等【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種近眼 顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，隨著微顯示器、先進(jìn)光學(xué)和軟硬件技術(shù)的發(fā)展，近眼顯示產(chǎn)品層出不 窮，它在娛樂、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的應(yīng)用也更加廣泛。器件的顯示效果與光學(xué)鏡頭密切相關(guān)， 因此對于光學(xué)鏡頭的像質(zhì)評價是十分關(guān)鍵的。
[0003] 雖然針對近眼顯示器件設(shè)計和應(yīng)用已有深入的研究，但在其像質(zhì)檢測和評價方法 方面卻相對滯后。現(xiàn)雖有一些客觀檢測或主觀評價方法，前者操作復(fù)雜，無法快速檢測，并 且沒有結(jié)合人眼的視覺感受；主觀評價雖然直觀準(zhǔn)確，但對評價環(huán)境要求高，且以主觀經(jīng)驗(yàn) 作為評價標(biāo)準(zhǔn)，因此兩者都無法應(yīng)用到商業(yè)生產(chǎn)中的檢測中。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種評價近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的方法，應(yīng)用此 方法能夠快速而又準(zhǔn)確的評價光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量或其性能的好壞。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法，包括：
[0006] 通過各種客觀測量儀器對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行測量，獲取客觀的物理參數(shù)值；
[0007] 獲取所述待評價的光學(xué)鏡頭的不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值；所述不同等級像 質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值為主觀評價統(tǒng)計出的；并從所述不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值中提 取出對人眼視覺的主觀感受影響最大的物理參數(shù)值；對所提取的所述物理參數(shù)值進(jìn)行量 化，得到人眼接受的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù)值；
[0008] 近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對所述待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測 的物理參數(shù)值；
[0009] 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置建立所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀 的物理參數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系；
[0010] 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置以所述主觀評價的物理參數(shù)值作為輸入 的評價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)待測光學(xué)鏡頭所述檢測的物理參數(shù)值以及所述對應(yīng)關(guān)系，對所述檢測的 物理參數(shù)值進(jìn)行評價。
[0011] 如上所述的方法中，所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置包括：用于顯示標(biāo)準(zhǔn) 測試板的微顯示屏（1)、待評價的光學(xué)鏡頭（2)、用于成像的第一 CCD相機(jī)、采集圖像的圖像 采集卡（5)，用于顯示和分析處理圖像的計算機(jī)（6);所述第一 CCD相機(jī)包括鏡頭（3)和靶 面⑷；
[0012] 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的 物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修正，建立兩者之間的關(guān)系，具體包括：
[0013] 所述計算機(jī)將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修正， 并以后者為依據(jù)反復(fù)調(diào)試所述計算機(jī)采用的算法，使得所述檢測的物理參數(shù)值趨于接近所 述客觀的物理參數(shù)值，并得到兩者之間的關(guān)系。
[0014] 如上所述的方法中，近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對所述待評價的光學(xué)鏡頭 進(jìn)行檢測得到檢測的物理參數(shù)值，具體包括：
[0015] 所述微顯示屏（1)顯示制造的標(biāo)準(zhǔn)測試板，經(jīng)所述待評價的光學(xué)鏡頭（2)后出射 平行光，再經(jīng)過所述第一 CCD相機(jī)攝取后，所述圖像采集卡（5)采集圖像最后顯示在所述計 算機(jī)（6)上；通過所述計算機(jī)（6)上的軟件算法對所采集的圖像進(jìn)行處理分析，得到所述檢 測的物理參數(shù)值。
[0016] 如上所述的方法中，在所述對所提取的所述物理參數(shù)值進(jìn)行量化，得到人眼接受 的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù)值之后，所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的 評價裝置對所述待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測的物理參數(shù)值之前，還包括：
[0017] 對所述第一 CCD相機(jī)的所述鏡頭（3)和所述靶面（4)、所述微顯示屏（1)進(jìn)行定標(biāo) 處理，使得所得到的物理參數(shù)表達(dá)的只有所述待評價的光學(xué)鏡頭（2)的性能。
[0018] 如上所述的方法中，建立所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理參數(shù)值之間的 對應(yīng)關(guān)系，具體包括：將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修正， 以后者參數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)調(diào)試所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置以改變所述檢 測的物理參數(shù)值，使得所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置檢測的所述檢測的物理參數(shù) 值接近所述客觀的物理參數(shù)值，并建立所述對應(yīng)關(guān)系。
[0019] 如上所述的方法中，所述性能參數(shù)包括視場角、畸變、分辨率、對比度、MTF值以及 色彩飽和度中的至少一個。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過采用上述技術(shù)方案，既結(jié)合了人眼的主 觀感受又和客觀測量建立了聯(lián)系，因此最終評價的結(jié)果準(zhǔn)確可靠，最重要的是與人眼的視 覺感受評價出的結(jié)果相一致。且本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)微顯示器顯現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)測試版所成的 像一次可以測量出視場角、畸變、分辨率、對比度、MTF、色彩飽和度等一個或者多個物理量， 達(dá)到快速檢測的效果。而且本發(fā)明的技術(shù)方案對評價環(huán)境要求高，且以主觀經(jīng)驗(yàn)作為評價 標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用到商業(yè)生產(chǎn)中的檢測中，且能夠快速而又準(zhǔn)確的評價光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量 或其性能的好壞，使用非常方便。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法的流程圖。
[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置的示意圖。
[0024] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中測量待評價的光學(xué)鏡頭的軸上及軸外特性的測試狀態(tài)圖。
[0025] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的MTF值的測量示意圖。
[0026] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的畸變的測量示意圖。
[0027] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的視場角的測量示意圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0028] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法的流程圖。如圖1 所示，本實(shí)施例的近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法，具體可以包括如下步驟：
[0030] 100、通過各種客觀測量儀器對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行測量，獲取客觀的物理參數(shù) 值；
[0031] 例如,本實(shí)施例中的性能參數(shù)包括視場角、畸變、分辨率、對比度、調(diào)制傳遞函數(shù) (Modulation Transfer Function ;MTF)值以及色彩飽和度中的至少一個。具體地，通過各 種客觀測量儀器測量待評價的光學(xué)鏡頭來得到各性能參數(shù)，如通過傳函儀得到MTF值，通 過精密測角儀測量得到視場角、畸變等物理參數(shù)，每一待評價的光學(xué)鏡頭都有標(biāo)記的性能 參數(shù)值。
[0032] 101、獲取待評價的光學(xué)鏡頭的不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值；并從不同等級像 質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值中提取出對人眼視覺的主觀感受影響最大的物理參數(shù)值；對所提取 的物理參數(shù)值進(jìn)行量化，得到人眼接受的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù) 值；
[0033] 本實(shí)施例中，不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值為主觀評價統(tǒng)計出的；例如可以將 待評價的光學(xué)鏡頭放入市場或組織觀察者進(jìn)行主觀評價，從而統(tǒng)計出不同等級像質(zhì)對應(yīng)的 物理參數(shù)值。
[0034] 102、近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測 的物理參數(shù)值；
[0035] 本實(shí)施例近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置采用各種光學(xué)元件以及計算機(jī)等等 構(gòu)成。
[0036] 103、近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置建立檢測的物理參數(shù)值和客觀的物理參 數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系；
[0037] 例如可以由近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中的計算機(jī)來建立檢測的物理參 數(shù)值和客觀的物理參數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0038] 104、近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置以主觀評價的物理參數(shù)值作為輸入的評 價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)待測光學(xué)鏡頭檢測的物理參數(shù)值以及對應(yīng)關(guān)系，對檢測的物理參數(shù)值進(jìn)行評 價。
[0039] 本實(shí)施例的近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法，通過采用上述技術(shù)方案，既結(jié)合 了人眼的主觀感受又和客觀測量建立了聯(lián)系，因此最終評價的結(jié)果準(zhǔn)確可靠，最重要的是 與人眼的視覺感受評價出的結(jié)果相一致。且本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)微顯示器顯現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)測 試版所成的像一次可以測量出視場角、畸變、分辨率、對比度、MTF、色彩飽和度等一個或者 多個物理量，達(dá)到快速檢測的效果。而且本發(fā)明的技術(shù)方案對評價環(huán)境要求高，且以主觀經(jīng) 驗(yàn)作為評價標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用到商業(yè)生產(chǎn)中的檢測中，且能夠快速而又準(zhǔn)確的評價光學(xué)鏡頭 的成像質(zhì)量或其性能的好壞，使用非常方便。
[0040] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置的示意圖。如圖2 所示，本實(shí)施例的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置包括：用于顯示標(biāo)準(zhǔn)測試板的微顯示 屏1、待評價的光學(xué)鏡頭2、用于成像的第一CCD相機(jī)、采集圖像的圖像采集卡5,用于顯示和 分析處理圖像的計算機(jī)6 ;第一 (XD相機(jī)包括鏡頭3和靶面4。
[0041] 其中微顯示屏1顯示制造的標(biāo)準(zhǔn)測試板，經(jīng)待評價的光學(xué)鏡頭2后出射平行光，再 經(jīng)過第一 C⑶相機(jī)攝取后，圖像采集卡5采集圖像最后顯示在計算機(jī)6上。
[0042] 進(jìn)一步可選地，在上述實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述實(shí)施例中的步驟103 "近 眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置將檢測的物理參數(shù)值和客觀的物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修 正，建立兩者之間的關(guān)系"，具體可以包括：計算機(jī)將檢測的物理參數(shù)值和客觀的物理參數(shù) 值進(jìn)行對比和修正，并以后者為依據(jù)反復(fù)調(diào)試計算機(jī)采用的算法，使得檢測的物理參數(shù)值 趨于接近客觀的物理參數(shù)值，并得到兩者之間的關(guān)系。
[0043] 例如計算機(jī)可以安裝有軟件，通過軟件可以實(shí)現(xiàn)上述功能。
[0044] 進(jìn)一步可選地，在上述實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述實(shí)施例中的步驟102 "近 眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測的物理參數(shù)值，具 體包括：微顯示屏1顯示制造的標(biāo)準(zhǔn)測試板，經(jīng)待評價的光學(xué)鏡頭2后出射平行光，再經(jīng)過 第一 C⑶相機(jī)攝取后，圖像采集卡5采集圖像最后顯示在計算機(jī)6上；通過計算機(jī)6上的軟 件算法對所采集的圖像進(jìn)行處理分析，得到檢測的物理參數(shù)值。
[0045] 進(jìn)一步可選地，在上述實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，其中在步驟101 "對所提取的 物理參數(shù)值進(jìn)行量化，得到人眼接受的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù)值 "之后，步驟102"近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢 測的物理參數(shù)值"之前，本實(shí)施例的評價方法還可以包括：對第一 CCD相機(jī)的鏡頭3和靶面 4、微顯示屏1進(jìn)行定標(biāo)處理，使得所得到的物理參數(shù)表達(dá)的只有待評價的光學(xué)鏡頭2的性 能。定標(biāo)處理時需用到標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，該標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的加工精度高，誤差小，與所設(shè)計時的參數(shù)要 求符合的很好。
[0046] 進(jìn)一步可選地，在上述實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述實(shí)施例中的步驟103 "近 眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置建立檢測的物理參數(shù)值和客觀的物理參數(shù)值之間的對應(yīng) 關(guān)系"，具體可以包括：近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置將檢測的物理參數(shù)值和客觀的 物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修正，以后者參數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)調(diào)試近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的 評價裝置以改變檢測的物理參數(shù)值，使得近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置檢測的檢測的 物理參數(shù)值接近客觀的物理參數(shù)值，并建立對應(yīng)關(guān)系。
[0047] 上述實(shí)施例的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中的計算機(jī)將存有主觀評價的 標(biāo)準(zhǔn)，通過該裝置對待測光學(xué)系統(tǒng)檢測，得到能夠表達(dá)其性能的一組參數(shù)值，進(jìn)而計算機(jī)根 據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)對待測光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的評價。
[0048] 進(jìn)一步可選地，上述實(shí)施例中的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中，微顯示屏1 安裝在待評價的光學(xué)鏡頭2上，待評價的光學(xué)鏡頭2放置于二維棱鏡固定臺上，第一 CCD相 機(jī)的鏡頭3放在待評價的光學(xué)鏡頭2的出瞳處，將光線成像于第一 CCD相機(jī)的祀面4。
[0049] 進(jìn)一步可選地，上述實(shí)施例中的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中，計算機(jī)6 上安裝有顯示和處理分析圖像的算法軟件，通過處理分析軟件分析圖像就可一次得到表達(dá) 光學(xué)鏡頭的多個物理參數(shù)值。計算機(jī)6將存有主觀評價的標(biāo)準(zhǔn)，通過該近眼顯示光學(xué)系統(tǒng) 像質(zhì)的評價裝置對待測光學(xué)系統(tǒng)檢測，得到能夠表達(dá)其性能的一組參數(shù)值，進(jìn)而計算機(jī)根 據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)對待測光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的評價。
[0050] 進(jìn)一步可選地，上述實(shí)施例中的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中，微顯示屏 1、待評價的光學(xué)鏡頭2、第一 CCD相機(jī)的鏡頭3通過支架支撐放在導(dǎo)軌上，第一 CCD相機(jī) 的鏡頭3的支架下連接有三維平移臺或轉(zhuǎn)角臺，可以通過手動或步進(jìn)電機(jī)控制前后左右移 動，來達(dá)到好的測量效果。
[0051] 進(jìn)一步可選地，上述實(shí)施例中的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中，微顯示屏1 能夠通過光源照射刻有測試標(biāo)準(zhǔn)版圖案的掩模板來代替。
[0052] 進(jìn)一步可選地，上述實(shí)施例中的近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置中，測量待評 價的光學(xué)鏡頭2的軸上特性時，所有器件都需在同一導(dǎo)軌直線上；若測量軸外特性，需要利 用平移臺9或轉(zhuǎn)角盤9、將待評價的光學(xué)鏡頭2放置于轉(zhuǎn)角盤圓心，第二C⑶相機(jī)10放置于 待評價的光學(xué)鏡頭2的出瞳距離處，調(diào)節(jié)第二CCD相機(jī)10軸線與待評價的光學(xué)鏡頭2軸線 夾角至角度Θ即可。
[0053] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中測量待評價的光學(xué)鏡頭的軸上及軸外特性的測試狀態(tài)圖。 如圖3所示，測量待評價的光學(xué)鏡頭2的軸上特性時，所有器件都需在同一導(dǎo)軌直線上；若 測量其軸外特性，需要利用平移臺或轉(zhuǎn)角盤9。將待評價的光學(xué)鏡頭2放置于轉(zhuǎn)角盤9圓 心，第二CCD相機(jī)10放置于出瞳距離處，調(diào)節(jié)相機(jī)軸線與待評價的光學(xué)鏡頭2的軸線夾角 至角度Θ即可實(shí)現(xiàn)檢測。
[0054] 由于本實(shí)施例中用于顯示標(biāo)準(zhǔn)測試板的微顯示屏1顯示的標(biāo)準(zhǔn)測試板是包含了 能夠測量多個參數(shù)的圖案，且測量不同參數(shù)過程之間互不干擾，所以該裝置在同一時間可 以對多個參數(shù)進(jìn)行檢測得到參數(shù)結(jié)果，縮短了檢測時間達(dá)到快速評價的目的。
[0055] 下面簡單描述各個不同物理參數(shù)值的測量原理。
[0056] 對于MTF值的測量，如圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的MTF值的測量示意圖，如圖4左 右兩幅圖所示，黑白條紋在成像前后對比度會有所變化，不同頻率的條紋變化情況不一樣， M'. 且灰度圖的灰度值正比于光強(qiáng)值。通過分析灰度值的分布情況，根據(jù)= 十算 Mobj 成像前后黑白條紋的對比度的比值，即可得到該頻率V下得MTF值，其中M' img表示條紋像 的對比度，表示物的對比度。得到某些頻率下得MTF值以后，就可以分析對比度和分辨 率的性能，比如在頻率為l〇lp/mm時，可以看出對比度的性能；在頻率為301p/mm時為分辨 率的性能。當(dāng)然MTF值越大，對比度或分辨率的性能越好。
[0057] 對于畸變的測量，如圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的畸變的測量示意圖。如圖5所示， 畸變前的圖像為中間方形圖，如圖5所示，畸變后為外側(cè)的枕形圖。通過算法分析得到AL AL 和L，其中Λ L表示畸變量，L表示畸變前的大小，即可根據(jù)公式Ζ> = γχ 1 〇〇%，求得畸變大 小。
[0058] 對于視場角的測量，如圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的視場角的測量示意圖。如圖6 所示，用第一 c⑶相機(jī)觀察網(wǎng)格板如圖所示，然后根據(jù)公式| = ./_lanf 其中 f為第一 (XD相機(jī)的鏡頭的焦距，h為在第一 (XD相機(jī)的s靶面上成像的高度，計算出視場 角Θ的大小。
[0059] 對于色彩還原度的測量，色彩還原度的測量需要用到24色標(biāo)準(zhǔn)比色卡，原理為每 個色彩都有對應(yīng)的RGB值，比色卡在成像前后每種色彩的RGB值都有所改變。按照還原度 的特定算法即可量化色彩還原度，成像前后RGB值偏差越小，光學(xué)系統(tǒng)的色彩還原度越好。
[0060] 根據(jù)每種參數(shù)測量時特定的算法和原理，即可檢測出光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)大小。但是 由于成像質(zhì)量還受微顯示屏、第一 CCD相機(jī)的鏡頭和靶面等影響，還需對它們進(jìn)行標(biāo)定處 理。定標(biāo)時需用到標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，以測量出其他器件對各個參數(shù)的影響大小。由于各個器件之 間是獨(dú)立的，可以把它們看成級聯(lián)系統(tǒng)處理。
[0061] 得到待測鏡頭的各參數(shù)后，再和標(biāo)準(zhǔn)測量儀器測量得到的標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)合進(jìn)行比較， 通過反復(fù)調(diào)試快檢裝置計算機(jī)軟件的算法，盡量使快檢系統(tǒng)得到的測量值接近標(biāo)準(zhǔn)值或?yàn)?某種函數(shù)關(guān)系。
[0062] 根據(jù)上述實(shí)施方式，就通過快檢系統(tǒng)建立起了主觀評價與客觀測量之間的聯(lián)系。 于是就可以快檢系統(tǒng)檢測出各參數(shù)值大小，進(jìn)而根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。
[0063] 最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然 可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種近眼顯示光學(xué)鏡頭像質(zhì)的評價方法，其特征在于，包括： 通過各種客觀測量儀器對待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行測量，獲取客觀的物理參數(shù)值； 獲取所述待評價的光學(xué)鏡頭的不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值；所述不同等級像質(zhì)對 應(yīng)的物理參數(shù)值為主觀評價統(tǒng)計出的；并從所述不同等級像質(zhì)對應(yīng)的物理參數(shù)值中提取出 對人眼視覺的主觀感受影響最大的物理參數(shù)值；對所提取的所述物理參數(shù)值進(jìn)行量化，得 到人眼接受的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù)值； 近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對所述待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測的物 理參數(shù)值； 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置建立所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物 理參數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系； 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置以所述主觀評價的物理參數(shù)值作為輸入的評 價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)待測光學(xué)鏡頭所述檢測的物理參數(shù)值以及所述對應(yīng)關(guān)系，對所述檢測的物理 參數(shù)值進(jìn)行評價。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置 包括：用于顯示標(biāo)準(zhǔn)測試板的微顯示屏（1)、待評價的光學(xué)鏡頭（2)、用于成像的第一C⑶相 機(jī)、采集圖像的圖像采集卡（5)，用于顯示和分析處理圖像的計算機(jī)（6);所述第一CCD相機(jī) 包括鏡頭⑶和靶面（4); 所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理 參數(shù)值進(jìn)行對比和修正，建立兩者之間的關(guān)系，具體包括： 所述計算機(jī)將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理參數(shù)值進(jìn)行對比和修正，并以 后者為依據(jù)反復(fù)調(diào)試所述計算機(jī)采用的算法，使得所述檢測的物理參數(shù)值趨于接近所述客 觀的物理參數(shù)值，并得到兩者之間的關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對所 述待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測的物理參數(shù)值，具體包括： 所述微顯示屏（1)顯示制造的標(biāo)準(zhǔn)測試板，經(jīng)所述待評價的光學(xué)鏡頭（2)后出射平行 光，再經(jīng)過所述第一 CCD相機(jī)攝取后，所述圖像采集卡（5)采集圖像最后顯示在所述計算機(jī) (6)上；通過所述計算機(jī)（6)上的軟件算法對所采集的圖像進(jìn)行處理分析，得到所述檢測的 物理參數(shù)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述對所提取的所述物理參數(shù)值進(jìn)行 量化，得到人眼接受的像質(zhì)對應(yīng)的參數(shù)區(qū)間，作為主觀評價的物理參數(shù)值之后，所述近眼顯 示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置對所述待評價的光學(xué)鏡頭進(jìn)行檢測得到檢測的物理參數(shù)值之 前，所述方法還包括： 對所述第一 CCD相機(jī)的所述鏡頭（3)和所述靶面（4)、所述微顯示屏（1)進(jìn)行定標(biāo)處 理，使得所得到的物理參數(shù)表達(dá)的只有所述待評價的光學(xué)鏡頭（2)的性能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀 的物理參數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系，具體包括：將所述檢測的物理參數(shù)值和所述客觀的物理參 數(shù)值進(jìn)行對比和修正，以后者參數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)調(diào)試所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評 價裝置以改變所述檢測的物理參數(shù)值，使得所述近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的評價裝置檢測的 所述檢測的物理參數(shù)值接近所述客觀的物理參數(shù)值，并建立所述對應(yīng)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述性能參數(shù)包括視場角、畸變、 分辨率、對比度、MTF值以及色彩飽和度中的至少一個。
【文檔編號】G01M11/02GK104122078SQ201410387944
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】邱傳凱, 孫琦, 楊歡, 楊曉軍, 陳曉明, 黃劍平 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
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