基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光顯示領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光顯示作為一種新型顯示技術(shù)，其色域、對比度、亮度相比于傳統(tǒng)顯示技術(shù)擁有突出的優(yōu)勢。但是激光顯示中由于激光的相干性導(dǎo)致屏幕上存在顆粒狀分布的干涉圖樣，嚴重降低了激光顯示的畫質(zhì)。因此需要對激光顯示設(shè)備的激光散斑特征如散斑對比度、散斑顆粒尺寸進行準確的測量，以對激光顯示設(shè)備的性能指標進行客觀的評價。激光散斑按成像位置可以分為一次散斑和二次散斑。一次散斑為激光經(jīng)過激光顯示系統(tǒng)的調(diào)制后投射到屏幕上所形成的散斑，二次散斑為屏幕上的激光經(jīng)過屏幕表面和人眼共同調(diào)制后在視網(wǎng)膜上形成的散斑。人眼觀看激光顯示的畫面時看到的散斑為二次散斑，其散斑對比度和散斑顆粒尺寸受到激光顯示光學(xué)系統(tǒng)和人眼光學(xué)系統(tǒng)的共同調(diào)制影響。
[0003]現(xiàn)有激光散斑測量方法使用相機拍攝激光顯示的畫面，將獲取的圖像輸入計算機進行運算獲得散斑對比度和散斑顆粒尺寸的信息。由于人眼在觀察激光顯示設(shè)備時看到的散斑是二次散斑，受到激光顯示設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)和人眼光學(xué)系統(tǒng)的共同影響，簡單使用相機代替人眼以獲取散斑圖像并不能準確表征人眼所看到的散斑的特性。
[0004]因此，需要提供一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型意在提供一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，以解決使用相機代替人眼進行散斑評價時相機成像與的人眼感受的不一致性而導(dǎo)致的測量誤差問題。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0007]一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括
[0008]用于將激光圖像成像到感光元件上的鏡頭，
[0009]用于將鏡頭獲取的激光圖像成像的感光元件，成像后得到成像圖像數(shù)據(jù)，
[0010]用于根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器，
[0011]鏡頭的有效孔徑為人眼瞳孔的大小，鏡頭的焦距為人眼焦距，
[0012]感光元件的像素尺寸近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，感光元件的光強響應(yīng)曲線近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。
[0013]優(yōu)選地，鏡頭距激光圖像的間距為1.5至5m，感光元件動態(tài)范圍大于激光圖像的亮度變化范圍。
[0014]優(yōu)選地，鏡頭的有效孔徑為2至8mm，鏡頭的焦距為15至20mmo
[0015]優(yōu)選地，表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)包括:散斑對比度和散斑顆粒尺寸信息特征的數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選地，鏡頭的焦距和光圈可等比例改變。
[0017]一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量方法，該方法包括步驟:
[0018]利用鏡頭將激光圖像成像到感光元件上；
[0019]利用感光元件將將鏡頭獲取的激光圖像成像，得到成像圖像數(shù)據(jù)；
[0020]根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)；
[0021]鏡頭的有效孔徑設(shè)置為人眼瞳孔的大小，鏡頭的焦距設(shè)置為人眼焦距，
[0022]感光元件的像素尺寸選取近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，感光元件的光強響應(yīng)曲線修正為近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。
[0023]優(yōu)選地，鏡頭距激光圖像的間距為1.5至5m，感光元件動態(tài)范圍大于激光圖像的亮度變化范圍。
[0024]優(yōu)選地，鏡頭的有效孔徑設(shè)置為2至8mm，鏡頭的焦距設(shè)置為15至20mm。
[0025]優(yōu)選地，表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)包括:散斑對比度和散斑顆粒尺寸信息特征的數(shù)據(jù)。
[0026]優(yōu)選地，該方法還包括步驟:
[0027]將鏡頭的焦距和光圈等比例改變，以使得感光元件表面的激光圖像的成像圖像的散斑顆粒尺寸所覆蓋的感光元件像素數(shù)量與人眼將激光圖像成像到視網(wǎng)膜表面的散斑顆粒尺寸所覆蓋的視網(wǎng)膜表面感光細胞數(shù)量相同。
[0028]本實用新型的有益效果如下:
[0029]本實用新型所述技術(shù)方案可使相機成像獲得與人眼感受相一致的激光圖像散斑特征評價，對激光圖像散斑的測量更加準確，且不需要增加設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0030]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0031]圖1示出基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)的示意圖。
[0032]圖2示出基于人眼特征的激光圖像散斑的測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。
[0034]實施例1
[0035]如圖1所示，
[0036]顯示激光圖像的激光顯示系統(tǒng)包括激光顯示設(shè)備光調(diào)制器101、激光顯示設(shè)備投影鏡頭102、屏幕103，
[0037]本實施例提供的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)包括
[0038]用于將激光圖像成像到感光元件105上的鏡頭104，
[0039]用于將鏡頭獲取的激光圖像成像的感光元件105，成像后得到成像圖像數(shù)據(jù)，
[0040]用于根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器106，
[0041]鏡頭104的有效孔徑為人眼瞳孔的大小，鏡頭104的焦距為人眼焦距，
[0042]感光元件105的像素尺寸近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，感光元件的光強響應(yīng)曲線為近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。
[0043]其中
[0044]鏡頭104距屏幕103的間距為1.5至5m，感光元件105動態(tài)范圍大于激光圖像的亮度變化范圍。
[0045]人眼在不同亮度環(huán)境下，瞳孔直徑會在2-8mm之間變化，所以鏡頭104的有效孔徑為2至8謹，
[0046]人眼的焦距通常為15-20mm，所以鏡頭的焦距設(shè)置為15至20mm。
[0047]由于感光元件如(XD或者CMOS對光強的響應(yīng)為線性，即輸出值與光強成正比例，而人眼對光強響應(yīng)為對數(shù)響應(yīng)，即光強增加10倍，人眼感受到的亮度增加為2倍。所以感光元件105的光強響應(yīng)曲線，即感光元件的輸出值與入射光強關(guān)系曲線為對數(shù)關(guān)系，近似符合人眼對光強度變化時的感受。
[0048]表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)包括:散斑對比度和散斑顆粒尺寸信息特征的數(shù)據(jù)。
[0049]受到當前半導(dǎo)體器件制造工藝的限制，感光元件像元尺寸最小約為3.5 μπι，仍然大于人眼視網(wǎng)膜感光細胞的間距。所以為了能兼容現(xiàn)有器件，鏡頭104的焦距和光圈(F值)可等比例改變，以使得所述感光元件表面的激光圖像的成像圖像的散斑顆粒尺寸所覆蓋的感光元件像素數(shù)量與人眼將激光圖像成像到視網(wǎng)膜表面的散斑顆粒尺寸所覆蓋的視網(wǎng)膜表面感光細胞數(shù)量相同。
[0050]實施例2
[0051]如圖2所示，本實施例提供的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)的工作方法包括步驟:
[0052]利用鏡頭將激光圖像成像到感光元件上；
[0053]利用感光元件將將鏡頭獲取的激光圖像成像，得到成像圖像數(shù)據(jù)；
[0054]根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)；
[0055]鏡頭的有效孔徑設(shè)置為人眼瞳孔的大小，鏡頭的焦距設(shè)置為人眼焦距，
[0056]感光元件的像素尺寸選取近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，感光元件的光強響應(yīng)曲線修正為近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。
[0057]其中
[0058]鏡頭距激光圖像的間距為1.5至5m，感光元件動態(tài)范圍大于激光圖像的亮度變化范圍。
[0059]鏡頭的有效孔徑設(shè)置為2至8mm，鏡頭的焦距設(shè)置為15至20mmo
[0060]感光元件的光強響應(yīng)曲線修正為近似符合人眼對光強的強度感受的曲線，即對數(shù)曲線。
[0061]表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)包括:散斑對比度和散斑顆粒尺寸信息特征的數(shù)據(jù)。
[0062]受到當前半導(dǎo)體器件制造工藝的限制，感光元件像元尺寸最小約為3.5 μπι，仍然大于人眼視網(wǎng)膜感光細胞的間距。所以為了能兼容現(xiàn)有器件，該方法還包括步驟:
[0063]將鏡頭的焦距和光圈等比例改變，以使得感光元件表面的激光圖像的成像圖像的散斑顆粒尺寸所覆蓋的感光元件像素數(shù)量與人眼將激光圖像成像到視網(wǎng)膜表面的散斑顆粒尺寸所覆蓋的視網(wǎng)膜表面感光細胞數(shù)量相同。
[0064]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，其特征在于，該測量系統(tǒng)包括 用于將激光圖像成像到感光元件上的鏡頭， 用于將鏡頭獲取的激光圖像成像的感光元件， 用于根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器， 所述鏡頭的有效孔徑為人眼瞳孔的大小，所述鏡頭的焦距為人眼焦距， 所述感光元件的像素尺寸近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，所述感光元件的光強響應(yīng)曲線近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭距激光圖像的間距為1.5至5m，所述感光元件動態(tài)范圍大于激光圖像的亮度變化范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭的有效孔徑為2至8mm，所述鏡頭的焦距為15至20mmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)包括:散斑對比度和散斑顆粒尺寸信息特征的數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭的焦距和光圈可等比例改變。
【專利摘要】本實用新型公開一種基于人眼特征的激光圖像散斑的測量系統(tǒng)，包括用于將激光圖像成像到感光元件上的鏡頭，用于將鏡頭獲取的激光圖像成像的感光元件，用于根據(jù)成像圖像數(shù)據(jù)計算得到表征激光圖像的散斑特征的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器，鏡頭的有效孔徑為人眼瞳孔的大小，鏡頭的焦距為人眼焦距，感光元件的像素尺寸近似人眼視網(wǎng)膜細胞尺寸，感光元件的光強響應(yīng)曲線近似符合人眼對光強的強度感受的曲線。本實用新型所述技術(shù)方案對激光圖像散斑的測量更加準確，且不需要增加設(shè)備成本。
【IPC分類】G01M11/02, G01B11/00
【公開號】CN204963798
【申請?zhí)枴緾N201520785210
【發(fā)明人】孫敏遠, 畢勇, 張文平, 劉新厚, 王東周, 王棟棟, 高偉男
【申請人】杭州虹視科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月10日