LCK-OCULUS-NED-20D近眼显示测试系统
- 系统配置
（1）成像色度计 LCK-OCULUS-20C
（2）锥光镜头 Con-70
（3）分析软件 AR模块
（4）VR夹持调整平台
（5）微型双目测距仪
- 系统介绍
1.成像色度计 LCK-OCULUS-20C
LCK-OCULUS-20C是一款基于人眼标准色度观察曲线匹配的成像亮度色度计，系统配置了X1、X2、Y、Z一组四个衰减片，用于匹配CIE1931标准色度观察者曲线。
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LCK-OCULUS-20C |
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主要应用 |
AR/VR测量 |
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CCD 分辨率（像素） |
5472 x 3648 |
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总像素 (pix) |
2000万 |
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系统动态范围 ( 单次 曝光，每个像素) |
61.4 dB (1 x 1 binning) |
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73.4 dB (2 x 2 binning) |
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高动态范围(多次曝光) |
>1,000,000:1 |
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亮度（最小） |
0.1 cd/m^2 ，更低亮度范围可定制 |
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亮度（最大） |
10000cd/m^2，配置 ND 滤光片可扩展至更大亮度范围 |
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系统精度 |
亮度 (Y) ± 3%（A光源）；色坐标 (x,y) ± 0.003（100cd/m^2亮度A光源下） |
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重复性 |
亮度 (Y) ± 0.1%；色坐标 (x,y) ± 0.0005 |
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最小测量时间 |
0.5 秒 -亮度 |
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6 秒 -色度 |
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空间测量功能 |
亮度、CIE 色坐标、L*a*b* 色标、相关色温 (CCT)、主波长 |
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单位 |
cd/m2、CIE (x, y) 和 (u’, v’)、(CCT) |
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通信接口 |
千兆网卡 |
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电源 |
100-240 V、50-60 Hz、24Watts |
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尺寸（高 x 宽 x 深） |
尺 寸 （ 高 x 宽 x 深 ） 120 mm x 172 mm x 64 mm |
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重量 |
1.5 kg |
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工作温度 |
0 - 45° C |
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工作湿度 |
20 - 80% 非冷凝 |
2.锥光镜头 Con-70
镜头采用专门设计的Conoscope锥光镜头，用于NED近眼显示，成像视场可达120°左右，基本覆盖VR头盔人眼视场；光阑位于镜头的前方且光瞳大小为4mm左右，与人眼入射光瞳大小相匹配。
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锥光镜头 Con-70 |
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光阑直径 |
4mm左右 |
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视场角 |
62°左右 |
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卡口 |
C |
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有效波段 |
400nm-700nm |
3.分析软件 AR模块
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功能 |
是否实现 |
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亮度 |
是 |
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颜色（色坐标，色温等） |
是 |
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标准分析（亮度，颜色） |
是 |
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字符亮度分析 |
是 |
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缺陷分析（点线，mura） |
是 |
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对比度 |
是 |
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畸变 |
是 |
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重影 |
是 |
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色散 |
是 |
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MTF |
是 |
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视场角 |
是 |
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角分辨率 |
是 |
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有效像素比 |
是 |
4.VR夹持调整平台
VR夹持调整平台，用于固定VA&AR头显，测试端固定成像色度计，能够三轴调整。
5.微型双目测距仪
用于虚像距离测试
CCD像素：3264*2448
测试距离：0.3-2米
测试精度：5%（1m距离下）
自带测距软件，通过拍摄虚像点阵图得到亮点在两个相机上成像的几何中心的坐标差异，计算成像距离。
- 技术特点和功能
1.镜头空间畸变校正
NED近眼显示测量设备采用的锥光镜头，通过镜头畸变视线大视场的测量，因此采用采用锥光镜头进行测量之前需要对成像系统进行畸变修正，软件通过对锥光镜头成像角度进行空间校准，将角度（θ，φ）对应的亮度信息转换为直角坐标系统(x,y)对应的亮度信息
2.缺陷分析（点线、blackmura等）
近眼显示系统由于成像显示屏幕距离人眼只有几个厘米，因此其均匀性、点线以及mura缺陷将更加明显，软件通过测量黑白画面的亮度，对亮度画面进行缺陷分析，给出点线、mura等的缺陷结果。
3.对比度分析
分别测量近眼显示设备的黑白画面的平均亮度，给出黑白对比度的结果，软件通过阈值隔离的算法单独计算出白画面区域中的平均亮度，并自动记忆白画面分析时的所有像素，在进行黑画面分析时只分析白画面测量时记忆的区域，避免黑画面时干扰光的影响。
4.九点均匀性
锥光镜头测量的亮度画面通过畸变修正后，软件首先识别白画面边界四个点的位置，由于画面可能存在倾斜，所以软件通过四个边界点将白画面区域进行四边形到矩形的坐标变换，对坐标变换后的图像进行九点均匀性分析。
5.畸变分析
近眼显示设备的畸变是通过不同视场下的圆环图的理论视场与实际视场的差异来评价的，通过在近眼显示器上显示圆环视场图，锥光镜头通过测量圆环亮度图，通过分析圆环的亮度分布曲线计算出圆环对应的视场角，通过理论视场与实际视场的差异计算不同视场下的畸变（水平方向、竖直方向或任意方向）。
色散分析
软件分别测量半视场白、红、绿、蓝画面，以亮度的10%做为阈值分别计算横向视场和纵向视场，根据不同颜色画面的视场差异计算近眼显示设备的色散。
6.MTF分析
软件可以生成不同像素间隔和黑白条纹测试图像，并可以将条纹间隔转换为每毫米线对数，可给出不同线对数横向和纵向的MTF数值。
7.重影分析
重影分析采用规则布置的圆形或矩形点阵，软件通过阈值处理算法识别主画面以及重影区域。分别计算主画面和重影区域的几何中心和像素面积，根据所占面积的差异确定重影的偏差角度，不管重影区域与原图像点连接还是分离，均可自动计算和识别两个区域。
8.软件二次开发和定制
软件可提供对应的接口便于用户进行二次开发。针对产线测试的需求，提供专门的产线版软件便于集成到自动化系统中。提供客制化服务，可根据用户需求开发对应的分析模块和功能。
