机载护目镜型头盔显示器畸变校正 被引量：8

1

作者 杨新军 吴华夏 +2 位作者 余晓芬 董戴 王肇圻 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期455-459,共5页

根据机载飞行头盔特点及人机工程要求,设计了护目镜型头盔显示器光学系统.分析了该光学系统的光学性能和畸变特点,研究了该光学系统畸变的算法软件校正方法,设计了预畸变校正算法软件,并对护目镜型头盔显示器光学系统进行了畸变校正.结... 根据机载飞行头盔特点及人机工程要求,设计了护目镜型头盔显示器光学系统.分析了该光学系统的光学性能和畸变特点,研究了该光学系统畸变的算法软件校正方法,设计了预畸变校正算法软件,并对护目镜型头盔显示器光学系统进行了畸变校正.结果显示:校正后光学系统具有很高的成像质量,空间频率为50lp/mm时,全视场调制传递函数接近0.2;同时畸变小于0.5%,系统满足机载护目镜型头盔显示器性能指标要求. 展开更多

关键词 头盔显示器 畸变校正 护目镜 预畸变 光学系统

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基于图标特征的头盔显示界面布局实验研究 被引量：7

2

作者 邵将 薛澄岐 +4 位作者 王海燕 汤文成 周小舟 陈默 陈晓皎 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期865-870,共6页

为了解决头盔瞄准显示系统HMDs界面信息图标布局不合理导致飞行员信息误读的问题,对HMDs界面区域进行划分,梳理了3,5,7个图标呈现时的67种布局形式.基于图标的实心、40%透明度、空心3种特征,通过被试执行搜索记忆任务的正确率和反应时... 为了解决头盔瞄准显示系统HMDs界面信息图标布局不合理导致飞行员信息误读的问题,对HMDs界面区域进行划分,梳理了3,5,7个图标呈现时的67种布局形式.基于图标的实心、40%透明度、空心3种特征,通过被试执行搜索记忆任务的正确率和反应时进行对比分析.实验结果表明,在HMDs界面中,图标呈现区域和数量对目标搜索和记忆有影响.随着图标数量的增加,被试记忆准确性下降,反应时增加.相同时间压力下被试对3类特征图标的记忆准确性不同,3个图标时,空心图标的准确性最优,但数量上升到7个图标时,实心图标的记忆准确性最优;实心图标和40%透明度图标记忆准确性没有显著性差异. 展开更多

关键词 头盔瞄准显示系统 人机交互 界面布局 界面图标

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头盔显示系统评述 被引量：11

3

作者 王辉 刘春华 王永生 《电光与控制》 北大核心 2012年第8期45-49,共5页

介绍了当今军用航空头盔显示系统的特点和现状、能达到的精度和适用范围。阐述了头盔显示系统涉及的主要生物动力学特性——重量、重心和极限碰撞条件,并对头盔显示系统主要技术问题——头盔、跟踪器和显示器阐明了发展前景,指出全息光... 介绍了当今军用航空头盔显示系统的特点和现状、能达到的精度和适用范围。阐述了头盔显示系统涉及的主要生物动力学特性——重量、重心和极限碰撞条件,并对头盔显示系统主要技术问题——头盔、跟踪器和显示器阐明了发展前景,指出全息光学波导技术会对头盔显示器的发展产生重大影响。 展开更多

关键词 头盔瞄准具 头盔显示系统 头部跟踪技术 综述

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基于发光二极管配光曲线设计自由曲面透镜 被引量：9

4

作者 冯奇斌 李亚妮 +1 位作者 李其功 吕国强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1884-1893,共10页

针对头盔显示器(HMD)液晶像源的特殊要求,选择了一款小尺寸、高光效的发光二极管(LED)作为背光光源。基于此LED的光强分布曲线,利用非成像光学理论设计了双自由曲面透镜阵列,以期进一步提高背光光效。首先对单个LED设计了3款不同半径的... 针对头盔显示器(HMD)液晶像源的特殊要求,选择了一款小尺寸、高光效的发光二极管(LED)作为背光光源。基于此LED的光强分布曲线,利用非成像光学理论设计了双自由曲面透镜阵列,以期进一步提高背光光效。首先对单个LED设计了3款不同半径的双自由曲面透镜,形成了亮度均匀的圆形光斑。然后对单个透镜进行切割,形成矩形光斑,并用4个矩形透镜拼接成透镜阵列。选择了效果最优的透镜进行了加工和测试。结果表明:与传统的采用两层扩散膜的背光结构相比,采用透镜阵列和两层扩散膜后的背光的光能利用率提高了13.94%,背光亮度提高了96.4%,非均匀性由23.8%略提高到23.1%,半亮度视角由37°降低到19°。用设计的透镜及其阵列对LED光源发出的光线进行准直,易形成高亮度的均匀矩形光斑,满足头盔显示器液晶像源背光的要求。 展开更多

关键词 头盔显示器 发光二极管(LED) LED背光 非成像光学 自由曲面透镜

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头盔显示器视差调校的量化研究 被引量：4

5

作者 杨胜杰 李晓霞 刘春华 《电光与控制》 北大核心 2009年第5期86-89,共4页

为简化视差调校,对具有大出瞳和特殊使用环境的头盔显示器准直光学系统特点进行了研究,分析了头盔显示器视差产生的根源和原理。通过引入最大相对视差,把视差调校量与出瞳直径、焦距、设计物距联系起来,得到了视差调校量与光学系统基本... 为简化视差调校,对具有大出瞳和特殊使用环境的头盔显示器准直光学系统特点进行了研究,分析了头盔显示器视差产生的根源和原理。通过引入最大相对视差,把视差调校量与出瞳直径、焦距、设计物距联系起来,得到了视差调校量与光学系统基本参数的显性量化关系式。 展开更多

关键词 头盔显示器 视差 最大相对视差 量化

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工业室内环境中建立增强现实系统模型研究 被引量：4

6

作者 吴国新 左云波 +1 位作者 秦文丽 许宝杰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期196-201,共6页

针对增强现实(AR)技术在工业领域的应用问题,提出了一个在工业室内环境下应用的增强现实系统模型。该模型主要针对工业中不会在较短时间内发生较大变化的室内环境,首先对头盔式显示器(HMD)采集的环境图像通过Harris检测算法来检测特征点... 针对增强现实(AR)技术在工业领域的应用问题,提出了一个在工业室内环境下应用的增强现实系统模型。该模型主要针对工业中不会在较短时间内发生较大变化的室内环境,首先对头盔式显示器(HMD)采集的环境图像通过Harris检测算法来检测特征点,然后通过程序比对图像在特征点添加相关注释,最后将包含注释的现实图像显示在头盔显示器上。主要介绍了该模型的具体步骤及实现方法,Harris角点检测算法具有应对光强变化、图像旋转等特点,故增加了模型整体的鲁棒性。最后将该模型应用于风力发电机机舱内部环境进行验证,其中特征点检测部分可根据阈值调节特征点数的多少,实验中采用的特征点数为20,在图像匹配部分匹配程度超过85%,实验结果表明该模型实现了增强现实的功能。 展开更多

关键词 增强现实 hmd头盔式显示器 HARRIS角点检测算法 AR注释 VISUALSTUDIO

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头盔瞄准界面的色彩设计 被引量：2

7

作者 王海燕 邵将 +2 位作者 高岩 孙铭伟 白婷 《电光与控制》 北大核心 2016年第6期64-67,76,共5页

头盔瞄准数字显示界面的设计关系到飞行员的认知绩效。由于头盔瞄准界面透视显示的特殊性,其实时变化的背景对于前景色的选取提出了新的要求。通过实验手段,以游标敏锐度为测量方法,通过反应时间和正确率的数值,在典型天空背景样本中对... 头盔瞄准数字显示界面的设计关系到飞行员的认知绩效。由于头盔瞄准界面透视显示的特殊性,其实时变化的背景对于前景色的选取提出了新的要求。通过实验手段,以游标敏锐度为测量方法,通过反应时间和正确率的数值,在典型天空背景样本中对比了前景字符在明度和饱和度两个维度上的相对较优值。实验发现,头盔瞄准界面在白天和全天候使用状况下,字符色彩HSB值(120°33%33%)和(120°99%33%)的色彩识别性较好;在夜间使用情况下,字符色彩HSB值(120°33%66%)的色彩被识别性较好,为头盔瞄准界面色彩设计提供了科学的依据。 展开更多

关键词 头盔显示器 瞄准界面 界面设计 色彩设计

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头盔显示器的关键技术及有关设计问题综述 被引量：11

8

作者 陆南燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期237-243,共7页

头盔显示器可以提高驾驶员的态势感知能力。红外传感器提供的信息 ,使驾驶员的态势感知能力大大加强。头盔显示器提供的红外图像 ,使恶劣的天气和黑夜不再成为驾驶员作战的障碍。概述了头盔显示器的发展过程和关键技术 ,介绍了当前空军... 头盔显示器可以提高驾驶员的态势感知能力。红外传感器提供的信息 ,使驾驶员的态势感知能力大大加强。头盔显示器提供的红外图像 ,使恶劣的天气和黑夜不再成为驾驶员作战的障碍。概述了头盔显示器的发展过程和关键技术 ,介绍了当前空军用头盔显示器的技术问题、解决方法、设计示例。 展开更多

关键词 头盔瞄准具 头盔显示器 设计 准则

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机载头盔瞄准显示系统动态性能研究 被引量：11

9

作者 王永生 《电光与控制》 北大核心 2013年第8期1-5,共5页

通过实例阐述了研究机载头盔瞄准显示系统动态性能的重要性,详细分析了影响头盔瞄准显示系统动态性能的主要因素,从设计和使用的角度提出了改善动态性能的方法,最后讨论了关于动态性能的测试评估问题。

关键词 头盔瞄准具 头盔显示器 头盔瞄准显示系统 动态性能 测试评估

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电磁式时分制头盔显示器瞄准线算法的改进 被引量：2

10

作者 张求知 王永年 +2 位作者 左明 彭年 叶小峰 《电光与控制》 2002年第1期23-27,共5页

介绍了电磁式时分制头盔显示器的工作原理 ,给出了瞄准线计算的数学模型 ,分析了存在的问题。最后给出了解决问题的方法和改进后的效果。

关键词 头盔显示器 瞄准线 数值算法 工作原理 数学模型 电磁式时分制敏感系统

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紧凑型折反式头盔光学系统设计 被引量：1

11

作者 周亮 康明武 +1 位作者 李晓霞 李文强 《电光与控制》 北大核心 2013年第3期65-68,共4页

为适应近年来头盔显示器微型化和轻量化的发展需求,设计了一种紧凑型折反式头盔显示器光学系统。通过减小分束镜倾角使整个棱镜更薄;系统引入双胶合透镜和非球面,用以消除系统色差及其他像差;所有元件采用胶合方式实现一体化结构,更加紧... 为适应近年来头盔显示器微型化和轻量化的发展需求,设计了一种紧凑型折反式头盔显示器光学系统。通过减小分束镜倾角使整个棱镜更薄;系统引入双胶合透镜和非球面,用以消除系统色差及其他像差;所有元件采用胶合方式实现一体化结构,更加紧凑,便于装调。设计的光学系统技术指标为视场角27.0°×20.4°,出瞳距离25 mm,出瞳直径12 mm,后截距大于5 mm,眼分辨率满足在40 lp/mm时的调制传递函数(MTF)值大于0.5,系统畸变小于0.5%。分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,系统像差特性满足目视系统的成像要求,可广泛应用于虚拟现实的各个领域。 展开更多

关键词 头盔显示器 光学设计 非球面 虚拟现实

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头盔显示器及其关键技术 被引量：3

12

作者 曲东才 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2002年第z1期1-3,6,共4页

简要概述了头盔显示器的基本概念、主要任务、工作过程以及研制现状和典型产品 ,根据现代空战的特点分析了头盔显示器在现代空战中的主要作用 。

关键词 航空火控系统 平视显示器(HUD) 头盔显示器(hmds) 关键技术

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利用专用工装实现球面光楔加工

13

作者 庄纪纲 孙红晓 《电光与控制》 北大核心 2012年第8期93-96,共4页

楔形的球面透镜是头盔瞄准/显示器的光学系统中消除大离轴角产生的较大畸变、视差的光学零件,几何中心与原始光轴既偏心又倾斜,采用传统的加工方法无法实现双球心位置与旋转轴线关系的建立。通过设计专用工装解决了工件定位问题,实现了... 楔形的球面透镜是头盔瞄准/显示器的光学系统中消除大离轴角产生的较大畸变、视差的光学零件,几何中心与原始光轴既偏心又倾斜,采用传统的加工方法无法实现双球心位置与旋转轴线关系的建立。通过设计专用工装解决了工件定位问题,实现了准确的外圆及缺口加工。 展开更多

关键词 头盔显示器 畸变校正 球面光楔 工装 磨边

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可穿戴计算机及其在先进舱外航天服中的应用 被引量：4

14

作者 周晓晶 李潭秋 +1 位作者 夏林根 林贵平 《载人航天》 CSCD 2009年第2期10-15,60,共7页

随着人类空间探索活动的日益扩大,出舱任务的复杂程度越来越高,对舱外航天服信息管理和信息显示能力提出了更高的要求。可穿戴计算机所具有的小型化、低功耗和可移动的特点,为构建新型舱外航天服信息系统提供了思路和可能。概要介绍可... 随着人类空间探索活动的日益扩大,出舱任务的复杂程度越来越高,对舱外航天服信息管理和信息显示能力提出了更高的要求。可穿戴计算机所具有的小型化、低功耗和可移动的特点,为构建新型舱外航天服信息系统提供了思路和可能。概要介绍可穿戴计算机技术,提出舱外航天服可穿戴计算机的系统设计约束,并对舱外航天服先进信息系统的研究进展进行综述。舱外航天服可穿戴计算机能够为航天员提供丰富、灵活的信息管理,提高复杂EVA作业的工作效率和安全性,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 舱外航天服 可穿戴计算机 头盔显示器

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基于MARG传感器的头部姿态解算方法研究 被引量：6

15

作者 李小青 杨亚楠 +1 位作者 于鸿彬 吴天山 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期14-19,共6页

针对头盔显示器(HMD)的头部姿态检测系统中单一传感器进行头部姿态解算准确度低、精度粗略的问题,提出了一种基于MARG传感器的头部姿态解算方法。将互补滤波与PI算法相结合估算陀螺仪的漂移误差,再通过扩展卡尔曼滤波(EKF)实现姿态数据... 针对头盔显示器(HMD)的头部姿态检测系统中单一传感器进行头部姿态解算准确度低、精度粗略的问题,提出了一种基于MARG传感器的头部姿态解算方法。将互补滤波与PI算法相结合估算陀螺仪的漂移误差,再通过扩展卡尔曼滤波(EKF)实现姿态数据融合。设计了由CC1310、陀螺仪、加速度计和磁强计组成的头部姿态检测单元进行测试实验。与单独的EKF对比,结果表明,这种算法对陀螺仪自身的漂移和加速度计噪声有抑制作用,提高了头部姿态解算的精度和稳定性。 展开更多

关键词 头盔显示器 头部姿态检测 MARG传感器 姿态解算 互补滤波 PI算法

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基于微惯性器件的头部运动综合测量方法研究 被引量：4

16

作者 万航雁 张求知 +4 位作者 张伊慧 张劲峰 刘世良 张宝尚 陈君 《电光与控制》 北大核心 2018年第4期83-86,96,共5页

针对运动平台上头部姿态测量问题,提出一种可以获得更快测量速度、更高测量精度的综合测量方法。通过卡尔曼滤波将分别由视觉测量和微惯性测量得到的头部姿态数据进行数据融合。利用视觉测量对微惯性测量进行校正,综合了视觉测量方法误... 针对运动平台上头部姿态测量问题,提出一种可以获得更快测量速度、更高测量精度的综合测量方法。通过卡尔曼滤波将分别由视觉测量和微惯性测量得到的头部姿态数据进行数据融合。利用视觉测量对微惯性测量进行校正,综合了视觉测量方法误差不随时间变化与微惯性测量方法测量速度快、测量范围大的优点,抑制了惯性测量随时间累积产生的无约束发散误差,克服了视觉测量方法范围受限、容易受到干扰的缺点,并经过试验分析与仿真,得到了验证。 展开更多

关键词 头盔显示器 惯性测量 数据融合 头部位姿

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面向头盔式虚拟现实的OsgEarth立体视觉生成方法 被引量：10

17

作者 谭力恒 马强 +1 位作者 蒋秉川 李锋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1290-1299,共10页

基于头盔显示器的沉浸式虚拟现实技术近年来逐渐成为研究热点,但目前其视觉系统开发主要是基于商业游戏引擎。OsgEarth是一款开源、先进、并得到广泛应用的数字地球仿真系统,研究全球地形环境的虚拟现实视觉生成方法,重点研究:立体视觉... 基于头盔显示器的沉浸式虚拟现实技术近年来逐渐成为研究热点,但目前其视觉系统开发主要是基于商业游戏引擎。OsgEarth是一款开源、先进、并得到广泛应用的数字地球仿真系统,研究全球地形环境的虚拟现实视觉生成方法,重点研究:立体视觉理论;全球高精度虚拟地理环境构建方法;双目观察视景体计算方法;软硬件系统集成。所提出的方法已经在PC和HTC VIVE等硬件条件下成功得到验证,能够正确地生成全球虚拟地理环境的立体视觉图像,让用户身临其境地在全球范围漫游浏览。 展开更多

关键词 头盔式显示器 虚拟现实 虚拟地理环境 OsgEarth 数字地球 立体视觉 HTC VIVE

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离轴反射式双通道头盔显示器光学系统设计 被引量：8

18

作者 周学鹏 赵渊明 常颖 《激光杂志》 北大核心 2018年第6期98-102,共5页

头盔显示器作为头戴式的目视光学系统,具有小型化、轻量化的结构特点,系统要求合理的出瞳直径,出瞳距离及视场,以满足使用者良好的佩戴舒适度。采用离轴反射式的结构,应用Zernike多项式自由曲面反射镜,有针对性地选取Zernike系数,校正... 头盔显示器作为头戴式的目视光学系统,具有小型化、轻量化的结构特点,系统要求合理的出瞳直径,出瞳距离及视场,以满足使用者良好的佩戴舒适度。采用离轴反射式的结构,应用Zernike多项式自由曲面反射镜,有针对性地选取Zernike系数,校正离轴结构引入的非对称像差,无偏心无倾斜地设计中继透镜组以减小装配难度,并且阐述了基于自由曲面校正离轴光学系统像差的矢量像差原理以及该光学系统的设计过程与方法。基于以上方法,设计了一个出瞳直径为8mm,出瞳距离为36mm,视场为40°×30°,全视场调制传递函数（MTF）值大于0.5的小型化头盔显示器,系统尺寸80mm×92mm,结构紧凑,重心位置适当,可以内嵌入在头盔侧面,可应用于新一代眼镜式虚拟现实头盔显示系统。 展开更多

关键词 光学设计 头盔显示器 自由曲面 虚拟现实

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编码特征点的瞄准线测量方法

19

作者 向华 刘世良 +1 位作者 陈君 刘延新 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第6期70-74,共5页

针对视觉式头部姿态测量系统存在编码特征点安装空间需求大的问题,设计一种结构简单、需求空间小的瞄准线测量方法。使用定位摄像机拍摄头盔上的编码特征点图像,计算机对图像进行解析和计算,结合正交迭代(OI)算法解算头部姿态。根据编... 针对视觉式头部姿态测量系统存在编码特征点安装空间需求大的问题,设计一种结构简单、需求空间小的瞄准线测量方法。使用定位摄像机拍摄头盔上的编码特征点图像,计算机对图像进行解析和计算,结合正交迭代(OI)算法解算头部姿态。根据编码特征点随意布局特点进行了多组多次的仿真分析,仿真数据表明此方法是合理、有效的,利用小空间布局的编码特征点可以解算出高精度瞄准线。 展开更多

关键词 头盔显示器 头部姿态测量 编码特征点 正交迭代算法 瞄准线

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