VR延迟测试系统

简  述:
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。
品  牌:
Zolix
产品型号:
  • VR

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
 
  

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  
安全防护 2.紧急停机钮 Yes  
规格 1.载台尺寸 Max 250*250mm  
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  
2.PC system ADLink工业计算机  
3.电控系统 PC Based操作系统  
厂务需求 电力配合 单相220V 20A  
文件 操作手册 中文  
售后服务 1.教育训练 完整量测教育训练及简单故障排除  
质保 12个月  
 
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
*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 *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 (*大10000fps@48x8)
快门速度 1/50~1/100000 秒
分辨率 *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,*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

 
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
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。

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