一. VR延迟系统介绍
VR延迟方案,根据人眼的运动规律,制作一个三轴的旋转移动平台,配合PLT高速相机,模拟人眼的运动规律,作上下左右以及旋转的运动。并通过PLT高速相机捕捉机台移动和VR眼镜中图像的变化。根据同步变化的规律,以此来观察图像与机构运动间的差异。
整个测试过程,我们通过自动化的控制,将图像的拍摄与延迟的计算集成于一体,以此达到测试的便捷性与准确性。
二. VR延迟系统解决方案
该系统将PLT高速相机和VR相机固定在平台上,通过三台伺服马达控制平台的运动,以此来观察VR相机的图像变化。同时,另外一台高速相机使用支架固定,通过观察机台转轴上刻度的变化,观察机台的实际运动情况。并通过软件的跟踪找点功能,得到机台与图像运动的位移曲线,使用拟合算法得到VR眼镜的时间延迟。
1、硬件部分:
系统采用3轴旋转方式,每个方向可以360度旋转,旋转速度可控,可以真实的模拟人体头部的运动状况,达到理想测试效果。双高速相机采用高速同步信号,同时拍摄VR眼镜画面和机械运动画面,观察开始和停止为止的差异现象。
机构展示:
图1 VR延迟测试方案图
图2 VR延迟测试旋转方案
![QQ截图20180508171126.jpg](http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/350b81c4-f86a-4dfb-b898-5950ede4d4af.jpg)
图3 双摄像机控制器
三轴旋转的平台的规格为:
项目 | 细项 | 规格 | 备注 |
| 1.limit sensor | Yes |
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安全防护 | 2.紧急停机钮 | Yes |
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规格 | 1.载台尺寸 | Max 250*250mm |
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2.精密旋转轴行程 | θ1:±300° | 精度<0.1° max 180o/s 0~360o/s^2 |
φ:±300° |
φ:±300° |
其他项目 | 1.万用家具 | 客制化夹具 |
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2.PC system | ADLink工业计算机 |
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3.电控系统 | PC Based操作系统 |
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厂务需求 | 电力配合 | 单相220V 20A |
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文件 | 操作手册 | 中文 |
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售后服务 | 1.教育训练 | 完整量测教育训练及简单故障排除 |
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质保 | 12个月 |
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PLT相机规格:
型号 | PL2 |
模拟输入功能 | 信道数 | 4信道(信道之间无隔离) |
测量范围 | -50V ~+50V |
最大输入额定值 | ±250V(DC+AC peak) |
输入阻抗 | 1MΩ±1% |
GND输入 | 非绝缘 |
测量精度 | 精确到DC 放大器的±1.0% F.S. |
采样率 | 最大1MS/s |
分辨率 | 14bit |
记录介质 | CF卡网络文件夹 |
显示功能 | 7.5英寸彩色TFT |
像素数 | (640×RGB)×480 |
显示颜色 | 262,144色 |
电源供给 | AC 适配器(DC12V) |
AUX 接口 | 参考“4.9. AUX 接口终端” |
CF 卡接口 | 遵从CF协会标准Type 1 |
视频输出 | 混合视频输出(NTSC/PAL) |
PC 接口 | USB | USB2.0 兼容 |
以太网 | 100Base-TX |
OS | WindowsXP SP3 over WindowsVista Windows7/8 |
分析软件 | PLEXLOGplusⅡ | 标准附属 |
尺寸(宽度x 长度x 高度) | 212mm×257mm×62.5mm |
重量 | 1800g |
环境要求 | 工作温度范围 | 0℃~40℃ |
工作湿度范围 | 20%~80%(无结露) |
存储温度范围 | -20℃~60℃ |
存储湿度范围 | 10%~90%(无结露) |
高速摄像头规格:
拍照功能 | 摄影元件 | 1-inch CMOS图像传感器(彩色/黑白) |
记录速率 | 250fps@SXGA 1600fps @VGA (最大10000fps@48x8) |
快门速度 | 1/50~1/100000 秒 |
分辨率 | 最大1280x1024 |
镜头 | C mount |
图像/ 信号同步功能 | 同步精度 | 含模拟信号采样 |
记录功能 | 图像记录格式 | RAW、MJPEG |
记录时间 | 4GB 内存 | 250fps@SXGA | 9.38 s |
250fps@VGA | 39.31 s |
1600fps@VGA | 5.97 s |
8GB 内存 | 250fps@SXGA | 18.99 s |
250fps@VGA | 78.86 s |
1600fps @VGA | 12.15 s |
记录方法 | 触发(利用外部信号、模拟信号阈值、图像亮度阈值)、手动记录(REC 键) |
尺寸(宽度x 长度x 高度) | 54mm×56mm×102mm |
重量 | 490g |
环境要求 | 工作温度范围 | 0℃~40℃ |
工作湿度范围 | 20%~80% (无结露) |
2、软件部分:
通过高速相机,我们直接将得到的图像传输到电脑中,使用软件的跟踪功能,分别将开始和结束段的图像跟踪,得到图像运动的变化与时间的波形,得到图像和机台在开始时和停止时变化的时间,最后通过拟合计算得到两部分的延时。
根据图像的不同,软件中会设置自动和手动模式。自动模式即为使用固定图像,软件得到延迟图像后,会自动计算延迟时间。手动模式为使用随机图像,手动框选图像标定,计算延迟时间。
软件界面
机械控制部分
![图片6.png](http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/3273dac1-2ab0-4380-895e-253f36da5012.jpg)
![图片5.png](http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/a632f86e-2394-4311-97da-3954d7ae5b20.jpg)
数据分析部分
三. VR延迟系统测试数据:
测试步骤:
(1) 固定测试样品,调整焦距
(2) 设定测试参数(旋转角度、旋转速度、旋转加速度、测试帧数),按下开始按钮,两台相机同步拍摄
(3) 图片自动上传至电脑,手动框选图形(如有固定图像,可自动框选),自动分析计算,得出延迟时间。
测试结果:
开始时
![VR延迟系统测试数据.jpg](http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/578a533c-47ad-4bfa-a5b7-45e620643c46.jpg)
停止时
运算结果:
四. 总结
VR延迟测试系统,模仿人眼的运动规律,非常直观的观测到VR影像的延迟,不需要过多的算法进行测试,保证了测试的精度。而且,我们还可以根据图像的变化率,计算出图像的拖影。
PLT高速相机性能优良,轻便小巧,方便携带和移动。他的镜头可任意更换,包括内窥镜和显微镜等。另外,可外接外部信号源并作为触发信号,且传感器种类不限,日后可扩展不同应用。同时,我们可以多台多角度同步记录,包括手机跌落试验、零部件老化试验等。
另外,我们的分析软件功能强大可做各种深入分析,还可根据客户需求做软件升级。