2023年9月6-8日，在第24届中国国际光电博览会上，深圳市隆测技术有限公司诚挚邀请您莅临精密光学展&摄像头技术及应用展7号馆7B21展位参观、交流及业务洽谈。

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国际数据公司(IDC)近日发布的关于2022年AR/VR(增强现实/虚拟现实)头戴设备全球出货量的数据显示，2022年全球AR/VR头戴设备出货量880万台。2023年全球AR/VR头戴设备出货量预计到达1270万台。AR/VR头戴设备出货量逐年增加，明年Apple VisionPro上线发售会更加刺激市场。

今天我们聊一聊AR/VR头戴设备内的核心光学器件的标定与测试，AR/VR头戴设备内需要标定和测试的光学器件：近眼显示器（NED Near Eye Display）、摄像头模组（环境捕捉模组，透视模组，表情捕捉模组）。

近眼显示器测试

人类对于显示质量的视觉感知应该被认为是NED光学测量的标准。与人眼一致，NED测量装置应该模拟人眼在HMD中的位置，同时拥有人类的视野，具有类似人眼的光学特征，具体的一些挑战如下：

1.在非常近距离的位置观看显示器。出于营造沉浸式体验，让整个显示器充满人眼的视野，导致显示器透镜的出瞳距离（r）需要非常小，一般在12mm到20mm之间。这对测试装置的前端尺寸提出了很大的挑战。

• 镜片尺寸（s）、FOV（v）、适眼区（b）、出瞳距离（r，eye relief，瞳孔到镜片的距离）

2.观察分辨率非常高的显示器。为了整个显示器上创造视觉的真实感，NED必须提供更多的像素。即将上市的Oculus Quest2 Pro的单眼分辨率达到2160x2160。Kura表示未来的产品将会达到单眼8K的水平，像素数量是Quest2 Pro的16倍之多。这都要求测量装置的分辨率达到很高的水准。

3.在大视角下观看显示器。由于人双眼的水平视场大概是114°-120°，目前主流VR产品的显示视场实现了100°-120°。这对测量装置的光学镜头设计提出了很高的要求。

4.在狭小的头戴式设备中观察显示器。NED一般在头戴式（HMD）内部，必须将测量系统置于人眼观察时相同的位置。测量系统的入射光瞳（光圈）必须模拟人眼瞳孔在HMD内部对应位置，以观测到完整的视场。

来自隆测技术的【AR/VR镜头】，帮助伙伴面对挑战。

2022年7月隆测技术推出的AR/VR镜头是模仿人眼光学特征，专门设计用于头戴式虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）内近眼显示器（NED）测量测试系统。

该类镜头设计模拟人眼的大小、位置、和视野。不同于光圈位于镜头内部的传统镜头，AR/VR镜头的光圈在镜头前面，在无遮挡的情况下可以采集到NED完整的视场，视场最大可以达到140°。3.6mm的光圈尺寸也与人眼光瞳大小匹配，这使测量系统在等于人眼观看时相同的条件下对NED进行测量。

*上方为传统镜头，因为光圈在镜头内部，光线会有遮挡，无法获得完整视场。

*下方为AR/VR专用镜头，因为光圈在镜头前面，无遮挡，可以获得类似人眼的完整视场。

产品应用范围：

近眼显示器（NED）的测量；适用于头戴式的混合现实（MR）、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）设备检测应用。

配合工业相机和算法，可以进行亮度、色度、对比度、视场角、调制传递函数（MTF）、图像失真、图像残留和图像X，Y位置的测试和测量。

适用于显示模组供应商和头戴式设备终端厂家的研发、生产、QC阶段进行测量与质量控制。

产品优势：

高分辨率，支持1.5E像素传感器，可对6K显示器进行子像素观察，或8K显示器进行成像画质评价。

超大视场角，视场可达140°，匹配市面上绝大部分头戴式产品。

可支持双目同时测试效率倍增。采用转折式光路设计，结构允许两套测量系统同时对设备两个NED进行观察，效率倍增。

AR/VR镜头规格

摄像头模组的测试与标定

AR/VR头戴设备搭载着多颗摄像头模组，Apple VisionPro 搭载12颗摄像头模组Meta QuestPro搭载16颗摄像头模组。我们可以把VR头戴设备上的摄像头模组分为三类:

1. 环境感知、动作捕捉。4到6颗红外摄像头。感知环境，捕捉手柄和手部动作--最重要的人机交互方式。

Quest 2 在设备的四角分别放置了一颗红外摄像头，在组装后经过一个联合标定的过程建立一个SLAM地图，用来捕捉手柄和人手在这个SLAM地图中的运动情况。

SLAM标定板

2.VR透视模组，数量2-4颗2颗高清晰度的RGB摄像头。拍摄外部影像，和内部显示模组提供实时的立体视觉，提供一种透视的效果。其实就是让VR一体机拥有AR设备的能力，可以虚实结合。有这个功能的设备也可以称作MR（Mix Reality 混合现实）设备。2022年以后旗舰VR一体机上这个功能会是标配。

3. 表情捕捉。这个应用希望VR设备可以捕捉到使用者的面部表情甚至在元宇宙中重建使用者的面部。这是为了以后元宇宙的交流更加自然，更加像现实中的体验。未来这个功能会用2颗微光红外眼球跟踪摄像头，1颗嘴部动作捕捉摄像头来实现。Meta的工程师用三颗摄像头实现了原来需要9颗摄像头才能有的效果，并且会在明年上市的新品上和消费者见面。

以上这三大类应用，都需要优秀的摄像头硬件、优秀的标定硬件和算法作为功能实现的基础。作为摄像头领域的专业测试硬件提供商，【隆测技术】通过和一线VR品牌合作，积累了一些成熟的摄像头测试、标定方案。希望可以通过我们的产品和服务能够帮助大家生产更好的产品服务消费者。

隆测技术有众多同时支持可见光和近红外的中继镜产品，可以用于准确调焦、AA、和清晰度测试环节。

隆测技术也有众多特殊的测试光源，可以用于色彩标定（光谱近似阳光）、Shading测试、SFR测试、SLAM标定。可见光近红外850nm波段、940nm波段可选，可做多合一光源。

隆测技术也有制作大型标定板的能力，最大可以做到1.6x1M，三个一组可以满足VR一体机多摄像头建立SLAM地图的标定工作。希望能够和大家一起研发出更好的VR/AR设备，能够把这个品类做大做强，给消费者提供震撼的体验。

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