CN118742936A - 头戴式显示器测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种头戴式显示器测试系统可包括：乘坐运动模拟器，其模拟游乐乘坐设施的移动；以及头戴式显示器，其安装于显示虚拟图像的乘坐运动模拟器上。乘坐运动模拟器包括一个或多个朝外面向的摄像机，所述一个或多个朝外面向的摄像机配置成当头戴式显示器处于乘坐运动模拟器上时，捕获虚拟图像和物理标记。控制器配置成接收由一个或多个摄像机捕获的头戴式显示屏的录像，并且基于与预期显示的偏差来生成头戴式显示器质量的指示。

Description

头戴式显示器测试系统和方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2022年2月22日的标题为“HEAD-MOUNTED STEREOSCOPICDISPLAYTESTINGSYSTEMANDMETHOD”的第63/312491号美国临时申请的优先权及其权益，该临时申请特此出于所有目的以其整体通过引用而被并入。

背景技术

本公开大体上涉及游乐园娱乐的领域。更具体地，本公开的实施例涉及一种测试在游乐乘坐期间佩戴的头戴式增强现实/虚拟现实显示器的耐久性的系统。

本章节旨在向读者介绍可与本技术的各个方面相关的技术的各个方面，它们在下文中被描述和/或要求保护。相信本讨论有助于为读者提供背景信息，以便促进对本公开的各个方面的更好理解。因此，应理解，这些陈述要从此角度而非作为对现有技术的认可来阅读。

游乐园和/或主题公园设计成向顾客提供娱乐。游乐园的区域可具有特别针对某些观众的不同主题。例如，一些区域可包括传统上对儿童来说感兴趣的主题，而其它区域可包括传统上对更成熟的观众来说感兴趣的主题。大体上，具有主题的此类区域可被称为景点(attraction)或有主题(themed)景点。认识到，可能期望的是，诸如通过用虚拟特征增强主题来加强此类景点中的顾客的沉浸体验。此类虚拟特征能够经由增强现实(AR)/虚拟现实(VR)头戴式显示器向顾客提供。

发明内容

在下文中阐明本文中所公开的某些实施例的概要。应当理解到，这些方面仅仅被呈现以向读者提供这某些实施例的简短概要，并且，这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可包含可能未在下文中阐明的各种方面。

在一个实施例中，一种头戴式显示器测试系统包括：支架，其配置成安放包括显示屏的头戴式显示器；以及至少一个摄像机，其耦合到支架，并且定位成当头戴式显示器处于支架上时捕获显示屏。另外，头戴式显示器测试系统包括：致动器，其耦合到支架；以及乘坐运动模拟器的致动器控制器，其驱动致动器的运动，以引起支架根据运动模式来模拟乘坐设施的运动。头戴式显示器测试系统还包括控制器，该控制器从至少一个摄像机接收包括头戴式显示器的显示屏的所捕获图像的信号，并且基于该信号来标识与显示屏上的预期显示的偏差。

在一个实施例中，一种测试头戴式显示器的方法包括：接收头戴式显示器处于乘坐运动模拟器上的指示；控制乘坐运动模拟器根据乘坐运动模式进行移动；以及在乘坐运动模式下的移动期间，使用乘坐运动模拟器的至少一个摄像机来检测头戴式显示器上的显示屏。另外，该测试头戴式显示器的方法包括：基于从至少一个摄像机接收的信号来标识与显示屏上的预期显示的偏差；以及基于所标识的偏差来生成头戴式显示器质量的指示。

在一个实施例中，该测试头戴式显示器的方法包括：接收头戴式显示器处于乘坐运动模拟器上的指示；控制乘坐运动模拟器根据乘坐运动模式进行移动；在乘坐运动模式下的移动期间，使用乘坐运动模拟器的至少一个摄像机来检测头戴式显示器上的显示屏。另外，该测试头戴式显示器的方法包括：在乘坐运动模拟器正在移动时，基于从至少一个摄像机接收的信号来标识与显示屏上的预期显示的偏差；以及响应于标识所述偏差来生成头戴式显示器的失效时间。

附图说明

当参考附图而阅读以下的详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面以及优点将变得更好理解，在附图中，贯穿附图，同样的字符表示同样的部分，其中：

图1是根据本实施例的头戴式显示器测试系统，该头戴式显示器测试系统包括模拟其中可利用头戴式显示器的游乐乘坐设施的运动的乘坐运动模拟器；

图2是根据本实施例的乘坐运动模拟器的透视图；

图3是根据本实施例的头戴式显示器测试期间的乘坐运动模拟器的透视图；

图4是根据本实施例的以所显示的图像和标记为特征的头戴式显示器的壳体和屏幕的透视图；

图5是根据本实施例的用于测试头戴式显示器的质量的过程的流程图；以及

图6是根据本实施例的包括头戴式显示器、乘坐运动模拟器以及控制器的头戴式显示器测试系统的框图。

具体实施方式

将在下文中描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，未在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当领会，在对任何这样的实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中那样，必须作出许多特定于实现方式的决策，以达成开发者的具体目标，诸如对系统相关和商业相关的约束的依从性，其可从一个实现方式到另一实现方式而变化。此外，应当领会，这样的开发工作可能复杂且耗时，但对于得益于本公开的普通技术人员而言，将不过是设计、制作以及制造的常规任务。

当介绍本公开的各种实施例的元素时，冠词“一(a、an)”以及“该”旨在意味着存在所述元素中的一个或多个。用语“包括(comprising、including)”以及“具有”旨在为包括性的，并且意味着可以存在除了所列出的元素之外的附加元素。另外，应当理解，本公开的对“一个实施例”或“一实施例”的引用不旨在被解释为排除还将所叙述的特征并入的附加实施例的存在。

游乐园可包括增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和/或混合现实(AR和VR的组合)系统(例如，AR/VR系统)，以通过给顾客提供AR/VR体验(例如，AR体验、VR体验或两者)来加强游乐园景点的顾客体验。例如，AR/VR系统可包括头戴式显示器(例如，电子目镜或显示器、眼镜)，该头戴式显示器可由顾客佩戴以使顾客能够察看虚拟或增强现实特征。特别地，可将头戴式显示器用以通过将虚拟特征覆盖到游乐园的真实世界环境上、通过提供可调整的虚拟环境以提供景点中的不同体验等来加强顾客体验。在一些情况下，头戴式显示器被提供到顾客，并且在每个乘坐循环之后被返还，以由下一个顾客使用。因而，每个单独的头戴式显示器经受来自大量重复使用以及与关联游乐乘坐设施的运动模式相关联的具体应力的正常磨损和撕裂。例如，当顾客在乘坐过程期间基于乘坐载具的运动来转动他们的头部或进行倾斜时，将头戴式显示器连接到乘坐载具的电缆可经受拉伸、压缩或其它机械应力。由于该电缆将数据转移到头戴式显示器，因而重复的电缆应力可导致头戴式显示器的操作随时间的恶化。

所公开的实施例提供一种头戴式显示器测试系统，以监测头戴式显示器操作，以评估乘坐运动与由于高运动环境(诸如游乐乘坐设施)中的使用而导致的头戴式显示器的最终故障(例如，由头戴式显示屏显示的图像不可见、模糊、中断或以其它方式被损害)之间的关系。特别地，头戴式显示器测试系统可包括乘坐运动模拟器，该乘坐运动模拟器包括附接到支架的机器人臂和致动器。支架在测试期间安放并且保持头戴式显示器。在一实施例中，支架可大体上被定尺寸(size)并且成形为类似于人类头部。例如，支架可以是三维(3D)打印的仿人人体模型头部。因而，头戴式显示器可经由支架保持于乘坐运动模拟器上。致动器控制器可接收指令以基于游乐乘坐设施的运动模式来对支架进行致动。乘坐运动模拟器的控制器然后可根据乘坐运动模式来驱动机器人臂和致动器，因而模拟游乐乘坐。

乘坐运动模拟器的支架可包括能够大体上如眼睛在面部那样定位的一个或多个传感器，诸如朝外面向的摄像机。因而，当头戴式显示器在支架上时，朝外面向的摄像机可捕获(例如，录制、拍照)头戴式显示器的活动显示屏。在头戴式显示器测试期间，头戴式显示器的屏幕显示与游乐乘坐设施的乘坐运动协调的期望图像。在一实施例中，头戴式显示器还可包括由一个或多个传感器捕获的标记或参考点，以确认头戴式显示器在测试期间保持牢固地安装。

在头戴式显示器测试期间，并且当运动模式被执行时，摄像机捕获头戴式显示器的屏幕。控制器接收由摄像机捕获的信息，检测所显示的图像，并且基于所显示的图像与预期显示的对应性或偏差来确定头戴式显示器的操作状态。例如，如果在头戴式显示器的屏幕上检测到标记，但未检测到所显示的图像，则这指示头戴式显示器的屏幕可能被损坏或以其它方式被损害。如果既未检测到所显示的图像也未检测到标记，则头戴式显示器可能已移位或从支架掉落。如果所显示的图像被检测到但与对应的预期图像(例如，所存储的参考图像)偏离，则头戴式显示器能够标记为非操作的。相反，检测到的所显示图像与预期图像的对应性能够用于将头戴式显示器标记为正常地操作。能够进一步评价所标记的头戴式显示器以标识失效模式和/或以供维护或电缆置换。

该操作状态可用于确定参数，诸如游乐园环境中的头戴式显示器的平均寿命(例如，图像质量被损害之前的乘坐循环的次数)。此外，通过测试不同的乘坐运动模式，特定模式可被标识为与较短使用寿命相关联。因而，使用头戴式显示器的未来的游乐乘坐设施能够设计成包括破坏性更小的运动模式并且避免与头戴式显示器故障和较短寿命相关联的运动模式。

考虑到前文，图1是头戴式显示器测试系统10的表示。头戴式显示器测试系统10包括乘坐运动模拟器12。乘坐运动模拟器12接收乘坐运动模式信息以容许使用特定乘坐运动模式来测试。在一实施例中，由系统10执行的乘坐运动模式从单独的游乐乘坐设施14的乘坐控制器32接收或基于由乘坐控制器32引起的游乐乘坐设施的所预测乘坐运动来生成。

游乐乘坐设施14涉及乘坐载具18，所述乘坐载具沿着乘坐路径20行进，引起乘坐载具18根据特定乘坐运动模式来移动。如图1中所示出的，乘客16定位在乘坐载具18内。在AR实现方式中，至少在乘坐的某些时间，乘客16可以能够通过头戴式显示器26的屏幕以及所显示的虚拟特征28来察看真实世界环境24中的物理结构22。如在图1的所图示的实施例中表示的，虚拟特征28可覆盖到真实世界环境24上，使得乘客16能够同时地察看真实世界环境24中的物理结构22和虚拟特征28两者。附加地或备选地，头戴式显示器可在完全沉浸的VR配置中使用，其中，乘客16以沉浸的方式察看头戴式显示器26上的所显示的图像，并且不能通过头戴式显示器26的透镜察看真实世界环境。然而，应当理解到，所显示的图像可包括由摄像机捕获的物理结构22的图像，并且继而作为头戴式显示器26上的所显示的图像而被提供。在一实施例中，可为每个乘客16呈现不同的虚拟特征28，使得每个乘客16在乘坐设施14上具有不同体验。

乘坐路径20上的乘坐载具18可落下、滚转、俯仰以及偏航，使得游乐乘坐设施14的乘客16可经受乘坐力。此类乘坐力可能帮助将头戴式显示器26比常规使用条件(例如，头戴式显示器26由站立用户或步行用户佩戴)更快地带到其生命周期的终点。例如，电缆30(其可在一端系到头戴式显示器26并且在另一端系到乘坐载具18)可具有内部引线，所述内部引线由于响应于乘坐力的快速移动而更快地磨损或拉伸。电缆30将头戴式显示器26连接到控制器，该控制器负责经由电缆30提供信号以驱动虚拟特征28的显示。因而，对电缆30的损坏可能损害头戴式显示器26的所显示的图像的质量。例如，虚拟特征28或图像可变得失真或以其它方式变更。另外，乘坐力可能引起头戴式显示器26在乘客的头部上移位，使得显示屏处于乘客的视野之外。备选地，与高运动环境相关联的乘坐力可能引起头戴式显示器在乘坐期间变得被挪动或从乘客的头部掉落。

乘坐运动模拟器12将头戴式显示器26放置于游乐乘坐设施14之外的高运动环境中。乘坐运动模拟器12包括保持头戴式显示器26(例如，经由顾客接口装置)的支架36以及根据乘坐控制器32的乘坐运动模式来移动支架36的机器人臂34和致动器44。在头戴式显示器测试期间，头戴式显示器26定位于支架36上，并且，乘坐运动模拟器12根据游乐乘坐设施14的运动模式来移动支架36。

在操作中，乘坐控制器32可生成乘坐控制信号，该乘坐控制信号根据乘坐运动模式来沿着乘坐路径20引导乘坐载具18。乘坐控制器32可根据一个或多个不同的运动模式来驱动乘坐载具18。基于乘坐控制信号，乘坐运动模拟器12能够模拟乘坐载具18和乘客16在游乐乘坐14期间的移动(例如，落下、俯仰、偏航、滚转)。在一实施例中，乘坐控制器32的乘坐控制信号用于生成将乘坐载具运动转化成乘坐载具18内的乘客的头部的所预测的运动的模拟信号。模拟信号然后用于驱动乘坐运动模拟器12执行运动模式。在一实施例中，驱动运动模式的信号可直接地从乘坐控制器32或从另一来源被提供到乘坐运动模拟器12的控制器。因而，乘坐运动模拟器12可执行乘坐运动模式以在模拟游乐乘坐设施14的运动的高运动条件下测试头戴式显示器26。

图2是乘坐运动模拟器12的组件的透视图。在所图示的示例中，乘坐运动模拟器12不具有相关联的头戴式显示器26。乘坐运动模拟器12包括连接到支架36的机器人臂34。在一些实施例中，支架36可实现为三维(3D)仿人人体模型头部。支架36可包括一个或多个传感器，其在此图示为朝外面向的摄像机40。(一个或多个)摄像机40大体上定位成对应于眼睛在面部上的位置。然而，应当理解到，对于将(一个或多个)摄像机40以适当空间关系相对于头戴式显示器26布置的支架36，其它实现方式是可能的。

在一些实施例中，机器人臂34可包括增大支架36的运动范围的一个或多个接头42。另外，机器人臂34包括耦合到支架36和/或机器人臂34的致动器44。致动器44和机器人臂34的移动可允许乘坐运动模拟器12复制头戴式显示器26在游乐乘坐14期间在乘坐载具18内部的运动。

图3是乘坐运动模拟器12的透视图。如图3中所示出的，当头戴式显示器26安装于乘坐运动模拟器12上时，其搁置于支架36上，因为头戴式显示器26可在游乐乘坐14期间搁置于乘坐载具18的乘客16的头部上和/或以使一个或多个摄像机40与头戴式显示器26的显示对准。此外，头戴式显示器26的电缆30在第一端45处耦合到固定结构43s并且在第二端47处耦合到头戴式显示器26。为了容许基于所标识的故障来更换头戴式显示器26或电缆，第一端45或第二端47中的一个或两者处的耦合能够是可逆耦合。用于显示的图像经由电缆30被提供到头戴式显示器26。

在某些实施例中，头戴式显示器26是包括显示屏和箍、带或在使用期间保持头戴式显示器26的其它特征的单式组装件。在另一实施例中，头戴式显示器26可以是包括显示部分和头箍或头部接口部分的两部分组装件。该组装件的两个部分能够彼此耦合和解耦。因而，头戴式显示器26可使用顾客接口装置来固定于支架36上。顾客接口装置设计成使头戴式显示器26的显示部分能够迅速地在安装到乘客的头部上与在乘坐之后取下之间转变。顾客接口装置配置成加接到乘客的头部，并且因而使乘客能够遍及各种景点或在横穿某些游乐园环境时舒适地佩戴头戴式显示器26。例如，顾客接口装置可包括头带组装件，该头带组装件配置成围绕乘客的头部的周边而覆盖，并且配置成在乘客的头部上收紧(例如，收缩)。以此方式，头带组装件促进将顾客接口装置加接到乘客的头部，使得可利用顾客接口装置将头戴式显示器26保持于乘客上。以相似的方式，头带组装件和顾客接口装置可用于将顾客接口装置加接到支架36。

无论头戴式显示器26如何耦合支架36，当头戴式显示器26正在操作时，显示屏都处于一个或多个朝外面向的摄像机40(参见图2)的视场中。在头戴式显示器测试期间，支架36根据游乐乘坐设施14的运动模式来移动。如先前所提到的，在一些实施例中，机器人臂34还可围绕一个或多个接头42移动，从而辅助致动器44执行乘坐运动模式。由双尖端箭头46和48示出的支架36在侧向方向和竖直方向上因而发生的移动允许头戴式显示器26经历高运动环境，如在游乐乘坐14期间所发现的。在运动模拟期间由一个或多个摄像机40捕获(例如，录制、拍照)的录像(例如，显示于头戴式显示器26上的图像和/或视频)被处理以标识与头戴式显示器26的功能性的降低相关联的图像特征。由于电缆30固定于两端，因而所模拟的运动以与实际的游乐乘坐设施的方式相似的方式引起电缆应力。因而，能够评估运动对电缆完整性的影响。即，由于电缆30提供用于显示的图像，因而图像质量的降低可能与运动诱发的电缆损坏有关。

图4是配置用于头戴式显示器测试的头戴式显示器26的壳体50和屏幕52的透视图。如先前所提到的，头戴式显示器26包括耦合到头戴式显示器壳体50的屏幕52。屏幕52可包括一个或多个屏幕、透镜或显示器(例如，透明、半透明或不透明)。通过非限制性示例的方式，屏幕52可包括透明(例如，透视)发光二极管(LED)显示器或透明(例如，透视)有机发光二极管(OLED)显示器。在一些实施例中，屏幕52可由单件式构造形成，该单件式构造横跨一定距离，以便向用户的两只眼睛显示图像(例如，虚拟特征28)。即，在此类实施例(例如，图4中所示出的实施例)中，屏幕52可由单个连续材料件形成，其中，第一屏幕、透镜或显示器可与用户的第一眼睛对准，并且，第二屏幕、透镜或显示器可与用户的第二眼睛对准。在其它实施例中，屏幕52可以是由两个或更多个分开的屏幕、透镜或显示器形成的多件式构造。在另一实施例中，屏幕52可实现为与左眼屏幕和右眼屏幕对应的两个分开的屏幕。

在头戴式显示器测试期间，屏幕52可显示图像54(例如，虚拟图像)，例如，如所图示的实施例中的汽车的图像。另外，标记56(例如，物理标记)可在处于一个或多个摄像机40的视野但不遮挡所显示的图像54的位置中附接到屏幕52和/或壳体50。在一些实施例中，该标记能够是一张贴纸、打印的标记、参考点标记等。如先前所提到的，标记56可与由(一个或多个)摄像机40捕获的图像联合使用，以确定头戴式显示器26的质量或操作状态。

当在测试期间在屏幕52上检测到所显示的图像54时，头戴式显示器26被安装并且正在操作。然而，如果未检测到屏幕52上的所显示的图像54，则其可指示头戴式显示器26并非正在恰当地工作(例如，由于电缆损坏)或头戴式显示器26从支架36移位或脱离。标记56可帮助在这两个场景之间区分。如果所显示的图像54未被一个或多个摄像机40检测到，但标记56被一个或多个摄像机40检测到，则头戴式显示器26能够表征为在加接到支架36时无功能性。在另一方面，如果由一个或多个摄像机40既未检测到所显示的图像54也未检测到标记56，则头戴式显示器26可已从支架36脱离或以其它方式移位，使得屏幕52不再处于一个或多个摄像机40的视场中。

图5是根据本实施例的用于确定头戴式显示器26的质量的过程的流程图。该过程以接收头戴式显示器26处于乘坐运动模拟器上的指示(框62)开始。如所提到的，这可涉及一个或多个摄像机40在其视场中捕获标记56并且将所捕获的录像(例如，图像和/或视频)中继到处理器，该处理器执行指令以处理摄像机录像(例如，所捕获的图像)，以检测所捕获的图像中的标记56的存在或不存在。例如，图像识别算法能够用于检测摄像机的录像中的标记56。标记56可被选择为包括不太可能在显示于头戴式显示器26上的图像内被复制的图像或文本，以辅助标记56的标识。

一旦头戴式显示器26已被安装，乘坐运动模拟器就被控制成根据乘坐运动模式来移动(框64)。如先前所提到的，运动模式可从游乐乘坐设施14的各种各样的不同的运动模式选择。另外，由乘坐运动模拟器执行的运动模式可涉及移动46、48，它们类似于或模拟乘坐载具18及其乘客16在游乐乘坐14期间的运动(例如，落下、俯仰、偏航、滚转等)。此外，该运动模式能够从游乐乘坐控制器32获得。

在乘坐运动模式下的移动期间，使用乘坐运动模拟器的一个或多个摄像机40来检测显示于头戴式显示屏52上的图像(框66)。显示于头戴式显示器26上的图像可包括标记56和所显示的图像54两者。

在检测到显示于头戴式显示器上的图像之后，标识所检测图像(例如，所显示的图像54和标记56)中的与预期显示的偏差(框68)。如先前所提到的，与预期显示的可能偏差可包括所显示的图像54的不存在、所显示的图像54完全地或部分地移位到一个或多个摄像机40的视场之外、所显示的图像54的模糊或中断、标记56的不存在以及标记56完全地或部分地移位到一个或多个摄像机40的视场之外。可通过图像识别算法在处理器处检测与预期显示的偏差。在一实施例中，所述偏差可通过与提供到头戴式显示器26并且旨在引起图像的显示的信号的比较来检测。该信号可作为参考图像集使用，并且，所捕获的图像能够与参考图像比较以标识任何偏差。

在一实施例中，所捕获的图像与参考图像的比较能够是时间对准的，使得该比较发生在相对于显示的开始的对应时间点之间(例如，根据视频显示的相同时间点)。此外，偏差的标识可基于逐帧比较。

该系统能够使用图像差分技术(例如，逐像素比较)来确定单独帧不同于其对应参考帧，以生成每个所比较的集之间的图像距离得分。系统10可提取每个所捕获的图像的特性并且将其表示为多维特征向量。距离度量D对两个图像之间的相似度进行量化，其中D在多维特征空间中定义。如本文中所提供的，系统10可使用全局或局部相似度度量。在一个实施例中，可生成全局相似度值，并且，当在预确定范围之外时，该帧能够被标识为具有与参考图像的偏差。当全局相似度值在预确定范围内时，该帧能够被标识为不符合或不具有偏差。基于偏离帧的总数，能够对头戴式显示器的操作状态进行表征。在一实施例中，头戴式显示器能够被标识为正常地操作或故障。当单独帧不同于其时间对准的参考帧时，系统10能够开始具有偏差的被标识、显示并捕获的帧的计数器。当该计数器达到阈值(例如，至少10个所标识的帧)时，系统10能够将头戴式显示器26标记为处于故障操作状态。在该阈值以下，头戴式显示器26能够被归类为正常地操作，并且，系统10能够提供适当的指示。

在已标识所检测图像中的与预期显示的偏差之后，生成基于所标识的偏差的头戴式显示器质量的指示(框70)。例如，如果由至少一个摄像机40检测到所显示的图像54和标记56两者，则头戴式显示器质量的指示可传达头戴式显示器是操作的。在另一方面，如果所显示的图像54的质量已被损害(例如，所显示的图像54的消失、模糊、中断)但标记56被检测到，则头戴式显示器质量的指示可传达头戴式显示器26的屏幕52故障(例如，由于电缆30的磨损)。如果头戴式显示器26被确定为故障，则系统10能够生成标记。另外，如果所显示的图像54和标记56两者未被检测到，则该指示可传达头戴式显示器26可已移位或从支架36脱离。

头戴式显示器质量的指示可用于确定如头戴式显示器的平均失效前时间那样的量。在一个实施例中，系统10可通过在数个循环内重复与游乐乘坐设施相关联的运动模式直到检测到操作状态的改变来测试头戴式显示器26。例如，在测试期间，由头戴式显示器26显示的图像针对循环1-1000可符合预期显示(例如，示出与参考图像的高对应性)。在后续循环期间，一个或多个摄像机40的所捕获的图像可示出更多的偏差和与参考图像的更少一致性。如果偏差大于阈值，则平均失效前时间能够标记为与偏差超过阈值的循环数相关联。因而，在一些实施例中，平均失效前时间可由失效前乘坐循环的次数指示。在其它实施例中，平均失效前时间可以是直到失效的总测试时间。

应当理解到，头戴式显示器的操作状态能够随时间并且在测试过程中改变。因而，头戴式显示器26可能表征为在第一时间点正常地操作并且在稍后的第二时间点处于故障操作状态。操作状态的评估可基本上实时地进行，使得系统10在故障发生时标记故障。此外，在一实施例中，系统10可指示乘坐运动模拟器12在头戴式显示器26的故障的标识时终止致动。在另一实施例中，该评估追溯性地进行。在一实施例中，测试能够使用预确定次数(例如，500)的乘坐循环模拟而发生，以确定头戴式显示器26是否足够鲁棒以在预确定次数的循环内正常地操作。

此外，所公开的测试技术可用于测试相对于彼此的不同运动模式。在一实施例中，某些运动模式可具有相对于其它运动模式更快的失效前时间。此类运动模式能够被标记，并且，乘坐设施能够被调整成改变操作特性，以避免所标记的运动模式和/或以包括具有较长失效前时间的运动模式以维持头戴式显示器的寿命。因而，所公开的技术能够用于使用头戴式显示器的游乐乘坐设施的设计。

图6是根据本实施例的头戴式显示器测试系统10的框图，所述头戴式显示器测试系统将头戴式显示器26、乘坐运动模拟器12以及控制器96并入。头戴式显示器26、乘坐运动模拟器12以及控制器96可以是一起使用以测试头戴式显示器质量的分开的组件。

如所图示的，头戴式显示器26可包括控制器74，例如包括一个或多个处理器78和一个或多个存储器装置76的中央控制器。一个或多个处理器78可执行软件程序和/或指令以调整显示于头戴式显示屏52上的所显示的图像，诸如虚拟特征28。此外，(一个或多个)处理器78可包括多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个专用集成电路(ASICS)和/或一个或多个精简指令集(RISC)处理器。(一个或多个)存储器装置76可包括一个或多个存储装置，并且可存储供(一个或多个)处理器78执行的机器可读和/或处理器可执行指令(例如，固件或软件)，诸如与调整虚拟对象的显示有关的指令。照此，(一个或多个)存储器装置76可存储例如控制软件、查找表、配置数据等，以促进调整虚拟对象的显示。在一些实施例中，(一个或多个)处理器78和(一个或多个)存储器装置76可处于控制器74外部。(一个或多个)存储器装置76可包括有形非暂时性机器可读介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器、硬盘驱动器和/或任何其它合适的光学、磁性或固态存储介质)。

头戴式显示器26可包括麦克风80、扬声器82、接收器84以及传送器86。接收器84拾取音频输出，使得头戴式显示器26的佩戴者能够通过扬声器82听到音频。麦克风80从头戴式显示器佩戴者接收音频输入，并且，传送器86将音频输入传送到其它头戴式显示器佩戴者。另外，头戴式显示器26可包括多个传感器88(例如，摄像机、眼睛跟踪传感器、心率传感器、设备监测传感器、手跟踪传感器等)。

如所图示的，乘坐运动模拟器12包括一个或多个摄像机40、致动器44以及致动器控制器90(诸如中央控制器)，所述致动器控制器包括一个或多个处理器92和一个或多个存储器装置94。在一些实施例中，(一个或多个)处理器92和(一个或多个)存储器装置94可处于致动器控制器90外部。致动器控制器90(例如，从乘坐控制器32)接收乘坐运动模式，并且驱动致动器44的运动以根据运动模式来模拟游乐乘坐设施14的运动。例如，(一个或多个)存储器装置94可存储用于乘坐运动模式执行的机器可读和/或处理器可执行指令。同时，(一个或多个)处理器92可执行软件程序和/或指令以指引机器人臂34和致动器44的移动以根据运动模式来移动支架36。

控制器96接收由(一个或多个)摄像机40捕获的录像以供进行处理(例如，图像检测)。控制器96包括(一个或多个)处理器98、(一个或多个)存储器装置100、输入/输出(I/O)端口102以及用户界面104。I/O端口102可从(一个或多个)摄像机40接收录像。(一个或多个)处理器98可执行软件程序和/或指令，以从一个或多个摄像机40接收信号并且基于该信号来标识与显示屏52上的预期显示的偏差。例如，处理器98可运行图像识别算法以标识显示屏52上的所显示的图像54和标记56。(一个或多个)存储器装置100可包括一个或多个存储装置，并且可存储供(一个或多个)处理器98执行的机器可读和/或处理器可执行指令(例如，固件或软件)，诸如与接收摄像机信号并且标识与预期显示的偏差有关的指令。控制器96因而可基于所标识的偏差来生成头戴式显示器质量的指示。

用户界面104(例如，图形用户界面(GUI))可用于将控制器96配置用于处理摄像机信号。例如，用户界面104可用于设定预期显示(例如，预期图像54和标记56)，使得与预期显示的偏差在所检测图像(例如，所检测图像54和标记56)中能够被标识，如框68中所描述的。在另一实施例中，用户界面104可用于将头戴式显示器质量的指示传递到用户。例如，用户界面104可显示指示头戴式显示器26故障的通知。在另一实施例中，用户界面104可在头戴式显示器测试的开始之前，显示指示头戴式显示器26处于乘坐运动模拟器12上的通知。

如本文中所讨论的，头戴式显示器26能够显示经由电缆30向头戴式显示器26的控制器74提供的图像。这些图像可作为参考图像110提供到控制器96并且用于标识偏差。例如，参考图像110能够与来自(一个或多个)摄像机40的所捕获的图像比较。如果头戴式显示器正在如所预期的那样操作，则显示于头戴式显示器26的显示屏52上并且由(一个或多个)摄像机40捕获的图像应当具有与参考图像110的高一致性。

虽然本发明的仅某些特征在本文中已被图示和描述，但本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，要理解，所附权利要求旨在涵盖如落入本发明的真实精神内的所有此类修改和改变。

本文中所呈现并且要求保护的技术被引用并且应用到可论证地改进本技术领域的实践性质的具体示例和实质对象，并照此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附于本说明书的末尾的任何权利要求包含指定为“用于(执行)……(功能)的部件”或“用于(执行)……(功能)的步骤”的一个或多个元素，则旨在此类元素要根据35U.S.C.112(f)而解释。然而，对于包含以任何其它方式指定的元素的任何权利要求，旨在此类元素并非要根据35U.S.C.112(f)而解释。

Claims (20)

1.一种头戴式显示器测试系统，包括：

支架，其配置成安放头戴式显示器，其中，所述头戴式显示器包括显示屏；

至少一个摄像机，其耦合到所述支架，并且定位成当所述头戴式显示器处于所述支架上时捕获所述显示屏；

致动器，其耦合到所述支架；以及

致动器控制器，其配置成驱动所述致动器的运动，以引起所述支架根据运动模式来模拟乘坐设施的运动；以及

控制器，其配置成：

从所述至少一个摄像机接收所述头戴式显示器的所述显示屏的所捕获图像；以及

基于所述所捕获图像来标识与所述显示屏上的预期显示的偏差。

2.如权利要求1所述的系统，包括所述头戴式显示器，其中，所述显示屏包括左眼显示屏和右眼显示屏。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个摄像机包括定位成捕获所述左眼显示屏的左眼摄像机和定位成捕获所述右眼显示屏的右眼摄像机。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述支架包括仿人人体模型头部。

5.如权利要求1所述的系统，包括标记，所述标记放置于所述头戴式显示器上，并且当所述头戴式显示器处于所述支架上时定位于所述至少一个摄像机的视场中。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述控制器配置成：

基于所述所捕获图像中的所述标记的存在的标识来确定所述头戴式显示器固定到所述支架。

7.如权利要求1所述的系统，包括在一端耦合到所述头戴式显示器并且在另一端耦合到固定结构的电缆。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器配置成基于与所述显示屏上的所述预期显示的所述偏差来生成所述头戴式显示器的显示器质量的指示。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述控制器配置成当所述显示器质量的改变被检测到时生成通知。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制器使用图像识别算法和所述所捕获图像与参考图像的比较来标识与所述预期显示的偏差。

11.如权利要求1所述的系统，包括配置成根据所述运动模式来移动所述支架的机器人臂。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述致动器控制器配置成从多个运动模式选择所述运动模式。

13.一种测试头戴式显示器的方法，包括：

接收头戴式显示器处于乘坐运动模拟器上的指示；

控制所述乘坐运动模拟器根据乘坐运动模式进行移动；

在所述乘坐运动模式下的移动期间，使用所述乘坐运动模拟器的至少一个摄像机从所述头戴式显示器上的显示屏捕获数据；

基于由所述至少一个摄像机捕获的所述数据来标识与所述显示屏上的预期显示的偏差；以及

基于所标识的偏差来生成头戴式显示器质量的指示。

14.如权利要求13所述的方法，包括基于所标识的偏差来生成所述头戴式显示器质量已改变的通知。

15.如权利要求13所述的方法，包括基于所述头戴式显示器上的标记不由所述数据指示来生成所述头戴式显示器被不恰当地安装的通知。

16.如权利要求13所述的方法，包括将所述数据与参考图像数据比较以标识与所述预期显示的偏差，其中，所述参考图像数据还被提供到所述头戴式显示器以显示为所述显示屏上的关联影像。

17.如权利要求16所述的方法，其中，基于由所述至少一个摄像机捕获的所述数据来标识与所述显示屏上的所述预期显示的偏差包括生成所述数据中的一个或多个图像帧的图像相似度值。

18.如权利要求13所述的方法，其中，所述头戴式显示器质量的所述指示与所述头戴式显示器的故障操作状态相关联，并且包括在所述故障操作状态的标识时控制所述乘坐运动模拟器停止移动。

19.一种测试头戴式显示器的方法，包括：

接收头戴式显示器处于乘坐运动模拟器上的指示；

控制所述乘坐运动模拟器根据乘坐运动模式进行移动；

在所述乘坐运动模式下的移动期间，使用所述乘坐运动模拟器的至少一个摄像机来监测所述头戴式显示器上的显示屏；

在所述乘坐运动模拟器正在移动时，基于由所述至少一个摄像机捕获的数据来标识与所述显示屏上的预期显示的偏差；以及

响应于标识所述偏差来生成所述头戴式显示器的失效时间。

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述失效时间基于由所述乘坐运动模拟器执行的所述乘坐运动模式的重复循环的次数来确定。