本實(shí)用新型涉及頭盔顯示領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

頭盔顯示系統(tǒng)(HMD)是近幾十年逐漸發(fā)展形成的一種新型瞄準(zhǔn)具。與以往的瞄準(zhǔn)具相比，它固定在使用者頭部上，使用者可以任意擺頭而且又能看到顯示在前方的各種信息。在執(zhí)行攻擊任務(wù)時(shí)，可以利用頭盔顯示的瞄準(zhǔn)標(biāo)志，用頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)來跟蹤目標(biāo)。這是頭盔顯示系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。

與頭盔顯示系統(tǒng)的研制和應(yīng)用水平相比，HMD檢測(cè)方面的研究顯得相對(duì)滯后?，F(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備功能單一，只能對(duì)頭盔顯示器的個(gè)別指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、試驗(yàn)臺(tái)、頭盔固定裝置、出瞳測(cè)試裝置、人眼模擬裝置、平行光管和光反射升降模塊；

所述頭盔固定裝置固定在試驗(yàn)臺(tái)上，所述人眼模擬裝置和出瞳測(cè)試裝置位于頭盔固定裝置下方；

所述出瞳測(cè)試裝置包括第一筒體，所述第一筒體上部設(shè)有第一轉(zhuǎn)向鏡和入光口，下部設(shè)有第二轉(zhuǎn)向鏡和出光口，第一筒體入光口處設(shè)有后向散射屏，所述第一筒體的中部設(shè)有近攝物鏡，第一筒體出光口處設(shè)有第一CCD，所述第一CCD與計(jì)算機(jī)連接；

所述出瞳測(cè)試裝置包括第二筒體，所述第二筒體上部設(shè)有掃描鏡和入光口，下部設(shè)有第三轉(zhuǎn)向鏡和出光口，所述第二筒體的中部設(shè)有中繼鏡，所述中繼鏡與第三轉(zhuǎn)向鏡之間設(shè)有成像鏡，所述第二筒體出光口處設(shè)有第二CCD，所述第二CCD與計(jì)算機(jī)連接；所述掃描鏡與俯仰掃描驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述成像鏡與水平掃描驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；

所述光反射升降模塊位于頭盔的前方，所述平行光管位于所述光反射升降模塊下方，所述光反射升降模塊將平行光管發(fā)射的光反射至頭盔上。

上述方案中，所述第二筒體入光口處設(shè)有保護(hù)窗。

上述方案中，所述中繼鏡與調(diào)焦結(jié)構(gòu)連接。

上述方案中，所述出瞳測(cè)試裝置或人眼模擬裝置固定在移動(dòng)架上。

上述方案中，所述頭盔固定裝置包括豎桿、橫桿和升降桿，豎桿和升降桿固定在試驗(yàn)臺(tái)上，橫桿固定在豎桿上。

上述方案中，所述光反射升降模塊包括基座和可沿基座上下移動(dòng)的反射鏡。

上述方案中，所述試驗(yàn)臺(tái)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接。

實(shí)施本實(shí)用新型的頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型用于頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)，通過頭盔HMD的圖像源產(chǎn)生一個(gè)均勻亮度的測(cè)試圖形，前后移動(dòng)出瞳測(cè)試裝置，散射屏上的光斑會(huì)隨著屏相對(duì)出瞳的位置發(fā)生變化。當(dāng)屏上光斑最小、能量最為集中時(shí)，散射屏位置即為目鏡出瞳。出瞳的形狀和大小可以通過相機(jī)輸出的圖像計(jì)算得出，在通過散射屏位置計(jì)算出出瞳距。

2、雙目系統(tǒng)的光軸平行度的測(cè)試是通過平行光管與光反射升降模塊將一規(guī)定圖形發(fā)送到頭盔，通過經(jīng)人眼模擬裝置采集頭盔成像與不帶頭盔采集平行光管的圖像進(jìn)行對(duì)比計(jì)算目鏡以及雙目光軸平行度；

3、頭盔系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)、對(duì)比度、亮度均勻性、字符線寬、視差(屈光度、場(chǎng)曲、漸暈、顯示亮度等)檢測(cè)是計(jì)算機(jī)通過平行光管與光反射升降模塊將特殊規(guī)定的圖形發(fā)送到頭盔，經(jīng)人眼模擬裝置采集頭盔成像，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)；

4、本實(shí)用新型頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)，其操作方便、可靠性較高，成本較低，實(shí)用性較好，易于推廣應(yīng)用，具有較大實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是頭盔固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是出瞳測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是人眼模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的原理框圖；

圖6是出瞳測(cè)試的流程圖；

圖7人眼模擬測(cè)試的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1-圖5所示，本實(shí)用新型頭盔顯示系統(tǒng)成像質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)1、試驗(yàn)臺(tái)2、頭盔固定裝置3、出瞳測(cè)試裝置5、人眼模擬裝置9、平行光管8和光反射升降模塊7。

試驗(yàn)臺(tái)2與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接，可以轉(zhuǎn)動(dòng)。頭盔固定裝置3固定在試驗(yàn)臺(tái)2上，頭盔固定裝置3和出瞳測(cè)試裝置5位于頭盔固定裝置3下方。出瞳測(cè)試裝置5或人眼模擬裝置9固定在移動(dòng)架6上，可以實(shí)現(xiàn)在水平面內(nèi)的X向和Y向的二維移動(dòng)。頭盔固定裝置3包括豎桿301、橫桿303和升降桿302，豎桿301和升降桿302固定在試驗(yàn)臺(tái)2上，橫桿303固定在豎桿301上。頭盔4與橫桿303和升降桿302連接，通過調(diào)節(jié)橫桿303的固定位置實(shí)現(xiàn)頭盔4高度的粗調(diào)，通過調(diào)節(jié)升降桿302實(shí)現(xiàn)頭盔4高度的精調(diào)。出瞳測(cè)試裝置5和人眼模擬裝置9都可以安裝在移動(dòng)架6上，當(dāng)進(jìn)行出瞳測(cè)試時(shí)，移動(dòng)架6上安裝出瞳測(cè)試裝置5，當(dāng)進(jìn)行人眼模擬測(cè)試時(shí)，取下出瞳測(cè)試裝置5，裝上人眼模擬測(cè)試裝置。

出瞳測(cè)試裝置5包括第一筒體504，第一筒體504上部設(shè)有第一轉(zhuǎn)向鏡501和入光口，下部設(shè)有第二轉(zhuǎn)向鏡505和出光口，第一筒體504入光口處設(shè)有后向散射屏502，第一筒體504的中部設(shè)有近攝物鏡503，第一筒體504出光口處設(shè)有第一CCD506，第一CCD506與計(jì)算機(jī)1連接。通過第一轉(zhuǎn)向鏡501和第二轉(zhuǎn)向鏡505將光線傳送至第一CCD506，第一CCD506采集到的圖像傳至計(jì)算機(jī)1的圖像采集卡。

出瞳測(cè)試裝置5包括第二筒體911，第二筒體911上部設(shè)有掃描鏡901和入光口，下部設(shè)有第三轉(zhuǎn)向鏡910和出光口，第二筒體911的中部設(shè)有中繼鏡904，中繼鏡904與第三轉(zhuǎn)向鏡910之間設(shè)有成像鏡908，第二筒體911出光口處設(shè)有第二CCD909，第二CCD909與計(jì)算機(jī)1連接。第二筒體911入光口處設(shè)有保護(hù)窗902。掃描鏡901與俯仰掃描驅(qū)動(dòng)電機(jī)903連接，成像鏡908與水平掃描驅(qū)動(dòng)電機(jī)907連接，中繼鏡906與調(diào)焦結(jié)構(gòu)905連接。

光反射升降模塊7位于頭盔4的前方，平行光管8位于光反射升降模塊7下方，光反射升降模塊7將平行光管8發(fā)射的光反射至頭盔4上。光反射升降模塊7包括基座702和可沿基座702上下移動(dòng)的反射鏡071。

本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)以下功能的檢測(cè)：

1、出瞳測(cè)試：通過頭盔4HMD的圖像源產(chǎn)生一個(gè)均勻亮度的測(cè)試圖形，前后移動(dòng)出瞳測(cè)試裝置5，后向散射屏502上的光斑會(huì)隨著屏相對(duì)出瞳的位置發(fā)生變化。當(dāng)屏上光斑最小、能量最為集中時(shí)，后向散射屏502位置即為目鏡出瞳。出瞳的形狀和大小可以通過相機(jī)輸出的圖像計(jì)算得出，在通過后向散射屏502位置計(jì)算出出瞳距。其具體流程如圖6所示。

2、雙目系統(tǒng)的光軸平行度的測(cè)試；通過平行光管8與光反射升降模塊7將一規(guī)定圖形發(fā)送到頭盔4，通過經(jīng)人眼模擬裝置9采集頭盔4成像與不帶頭盔4采集平行光管8的圖像進(jìn)行對(duì)比計(jì)算目鏡以及雙目光軸平行度；其具體流程如圖7所示。

3、頭盔系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)、對(duì)比度、亮度均勻性、字符線寬、視差(屈光度、場(chǎng)曲、漸暈、顯示亮度等)檢測(cè)是計(jì)算機(jī)1將特殊規(guī)定的圖形發(fā)送到頭盔4的HMD成像，經(jīng)人眼模擬裝置9采集頭盔4成像，用計(jì)算機(jī)1進(jìn)行檢測(cè)；其具體流程如圖7所示。

4、目鏡視場(chǎng)、外景視場(chǎng)是通過試驗(yàn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)、光反射升降模塊7與移動(dòng)架6相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行測(cè)量。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。