图像显示控制方法及头戴式显示设备与流程

本说明书的实施例涉及计算机视觉领域，具体地，涉及一种图像显示控制方法、图像显示控制装置及头戴式显示设备。

背景技术：

1、虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术。它利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，从而通过计算机技术模拟出现实中的世界，使用户沉浸到该环境中。

2、虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉。此外，虚拟现实技术可以真正实现人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征，使得虚拟现实技术受到许多人的喜爱。

3、在虚拟现实显示时，头戴式显示设备的佩戴者期望能够在观看虚拟场景图像时，能够根据所观看的虚拟场景深度平面的深度变化，动态地调节虚拟图像的深度位置，实现虚拟图像的动态深度显示。针对上述问题，目前业界暂无较佳的解决方案。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本说明书的实施例提供一种用于头戴式显示设备的图像显示控制方法、图像显示控制装置及头戴式显示设备。利用该方法及装置，基于虚拟场景深度范围确定图像源装置的位移序列和对应的源图像显示序列，并按照位移序列将图像源装置循环移动到各个目标位置，并且在图像源装置到达各个目标位置时投射对应的源图像，从而实现虚拟图像在虚拟场景深度平面上的动态显示。

2、根据本说明书实施例的一个方面，提供一种用于头戴式显示设备的图像显示控制方法，所述头戴式显示设备包括光学成像装置、图像源装置、位移装置和图像显示控制装置，所述图像源装置与所述光学成像装置光学对准，所述图像源装置具有多个源图像，各个源图像具有不同的虚拟场景显示深度，所述方法由所述图像显示控制装置执行，所述图像显示控制方法包括：基于虚拟场景显示深度范围，确定所述位移装置的位移序列和所述图像源装置的源图像显示序列，所述位移序列中的每个位移与所述源图像显示序列中的一个源图像以及所述虚拟场景显示深度范围中的一个虚拟场景显示深度对应；控制所述位移装置来根据所述位移序列将所述图像源装置移动到对应的目标位置；以及在所述图像源装置到达各个目标位置后，根据所述源图像显示序列控制所述图像源装置进行源图像投射，以显示所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像的清晰虚拟图像。

3、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以基于所述头戴式显示设备的用户的人眼注视深度序列而生成。

4、可选地，在上述方面的一个示例中，所述人眼注视深度可以通过深度采集装置获取。

5、可选地，在上述方面的一个示例中，在所述图像源装置到达各个目标位置后，根据所述源图像显示序列控制所述图像源装置进行源图像投射可以包括：在所述图像源装置到达各个目标位置后，控制所述图像源装置从所述源图像显示序列中选择与该目标位置对应的源图像；以及控制所述图像源装置投射所选择的源图像，以显示对应的清晰虚拟图像。

6、可选地，在上述方面的一个示例中，在所述图像源装置到达各个目标位置后，根据所述源图像显示序列控制所述图像源装置进行源图像投射可以包括：在所述图像源装置到达各个目标位置后，控制所述图像源装置对第一源图像集进行图像虚化处理，所述第一源图像集通过从所述多个源图像中去除所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像而得到；以及控制所述图像源装置投射经过虚化处理后的所述多个源图像，以显示所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像的清晰虚拟图像。

7、可选地，在上述方面的一个示例中，所述第一源图像集可以通过从所述多个源图像中去除在前投射的源图像中的部分或全部源图像以及所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像而得到。

8、可选地，在上述方面的一个示例中，控制所述位移装置来根据所述位移序列将所述图像源装置移动到对应的目标位置可以包括：控制所述位移装置来根据所述位移序列将所述图像源装置顺序或循环移动到对应的目标位置。

9、可选地，在上述方面的一个示例中，在所述图像源装置的循环移动周期大于人眼视觉暂留时间时，所述多个源图像中的指定源图像在每次源图像投射时都处于图像虚化状态。

10、可选地，在上述方面的一个示例中，所述多个源图像中的所具有的虚拟场景显示深度位于所述虚拟场景显示深度范围之外的各个源图像在每次源图像投射时都处于图像虚化状态。

11、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以根据所述头戴式显示设备的用户的人眼注视深度范围确定。

12、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以根据所述图像源设备的可移动范围确定。

13、根据本说明书的实施例的另一方面，提供一种用于头戴式显示设备的图像显示控制装置，所述头戴式显示设备包括光学成像装置、图像源装置、位移装置和图像显示控制装置，所述图像源装置与所述光学成像装置光学对准，所述图像源装置具有多个源图像，各个源图像具有不同的虚拟场景显示深度，所述图像显示控制装置包括：位移序列确定单元，被配置为基于虚拟场景显示深度范围，确定所述位移装置的位移序列，所述位移序列中的每个位移与所述虚拟场景显示深度范围中的一个虚拟场景显示深度对应；源图像显示序列确定单元，被配置为基于虚拟场景显示深度范围，确定所述图像源装置的源图像显示序列，所述源图像显示序列中的每个源图像与所述位移序列中的一个位移对应；位移控制单元，被配置为控制所述位移装置来根据所述位移序列将所述图像源装置移动到对应的目标位置；以及图像投射控制单元，被配置为在所述图像源装置到达各个目标位置后，根据所述源图像显示序列控制所述图像源装置进行源图像投射，以显示所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像的清晰虚拟图像。

14、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以基于所述头戴式显示设备的用户的人眼注视深度序列而生成。

15、可选地，在上述方面的一个示例中，所述图像显示控制装置被配置为：在所述图像源装置到达各个目标位置后，控制所述图像源装置从所述源图像显示序列中选择与该目标位置对应的源图像，以及控制所述图像源装置投射所选择的源图像，以显示对应的清晰虚拟图像。

16、可选地，在上述方面的一个示例中，所述图像显示控制装置被配置为：在所述图像源装置到达各个目标位置后，控制所述图像源装置对第一源图像集进行图像虚化处理，所述第一源图像集通过从所述多个源图像中去除所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像而得到，以及控制所述图像源装置投射经过虚化处理后的所述多个源图像，以显示所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像的清晰虚拟图像。

17、可选地，在上述方面的一个示例中，所述第一源图像集可以通过从所述多个源图像中去除在前投射的源图像中的部分或全部源图像以及所述源图像显示序列中的与该目标位置对应的源图像而得到。

18、可选地，在上述方面的一个示例中，所述位移控制单元被配置为控制所述位移装置来根据所述位移序列将所述图像源装置顺序或循环移动到对应的目标位置。

19、可选地，在上述方面的一个示例中，所述图像显示控制单元被配置为如果所述图像源装置的循环移动周期大于人眼视觉暂留时间，则在每次源图像投射时，控制所述图像源装置对所述多个源图像中的指定源图像进行图像虚化处理。

20、可选地，在上述方面的一个示例中，所述图像显示控制单元被配置为在每次源图像投射时，控制所述图像源装置对所述多个源图像中的所具有的虚拟场景显示深度位于所述虚拟场景显示深度范围之外的各个源图像进行图像虚化处理。

21、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以根据所述头戴式显示设备的用户的人眼注视深度范围确定。

22、可选地，在上述方面的一个示例中，所述虚拟场景显示深度范围可以根据所述图像源设备的可移动范围确定。

23、根据本说明书的实施例的另一方面，提供一种头戴式显示设备，包括：光学成像装置；图像源装置；位移装置；以及如上所述的图像显示控制装置；其中，所述图像源装置与所述光学成像装置光学对准。

24、可选地，在上述方面的一个示例中，所述头戴式显示设备可以包括vr设备或者ar设备。

25、可选地，在上述方面的一个示例中，所述头戴式显示设备还可以包括：深度采集装置，被配置为采集所述头戴式显示设备的用户的人眼注视深度信息。

26、可选地，在上述方面的一个示例中，所述深度采集装置包括人眼追踪单元，所述人眼追踪单元包括红外照明模块和红外探测模块。

27、可选地，在上述方面的一个示例中，所述头戴式显示设备包括鼻托和桩头，所述红外照明模块布置在所述鼻托的一侧、所述桩头的内壁处或者所述光学成像装置的外缘，以及所述红外探测模块布置在所述鼻托的一侧或所述桩头的内壁。

28、可选地，在上述方面的一个示例中，所述红外照明模块包括多个红外光源。

29、可选地，在上述方面的一个示例中，所述红外照明模块包括红外光源以及多个与所述红外光源耦合的光纤，各个光纤的出光点位置布置在所述鼻托的一侧、所述桩头的内壁处或者所述光学成像装置的外缘。

30、可选地，在上述方面的一个示例中，所述人眼追踪单元包括用于追踪左眼眼动的第一人眼追踪单元和用于追踪右眼眼动的第二人眼追踪单元。

31、可选地，在上述方面的一个示例中，所述第一人眼追踪单元和所述第二人眼追踪单元的位置被布置为具有对称性。

32、根据本说明书的实施例的另一方面，还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行如上所述的用于头戴式显示设备的图像显示控制方法。

33、根据本说明书的实施例的另一方面，还提供一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如上所述的用于头戴式显示设备的图像显示控制方法。