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光學(xué)方案中又有多種光學(xué)原理,其中現(xiàn)階端常見的是:光波導(dǎo)和半反半透。目前包括Magic Leap在內(nèi)的AR頭顯大都采用光波導(dǎo)顯示技術(shù),該技術(shù)的原理是微顯示屏向光波導(dǎo)的一側(cè)投射光線,通過全內(nèi)反射原理,光線會在光波導(dǎo)內(nèi)反射和傳播,然后從另一邊反射出來,終反射到用戶眼中。
光波導(dǎo)的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)較小的機身體積,而劣勢則是圖像質(zhì)量存在部分問題。此外,光波導(dǎo)光學(xué)效率較低,對微顯示屏的要求也更高,現(xiàn)有光波導(dǎo)主要配合LCoS和Micro OLED微顯示屏。
而半反半透雖然比光波導(dǎo)設(shè)計起來要復(fù)雜,但原理更簡單,而且成本遠低于光波導(dǎo)方案。Daniel表示:一個常見的誤區(qū)是,即使是在追求大FOV的前提下,采用半反半透光學(xué)的AR眼鏡也可以比meta 2的體積更小。
視頻光學(xué)顯示系統(tǒng)原理
視頻AR方面,目前Varjo XR-1等VR頭顯已具備此功能,原理是直接在攝像頭拍攝的畫面上疊加虛擬內(nèi)容,你觀看的是屏幕的“虛擬內(nèi)容”,看不到真實世界環(huán)境。其優(yōu)勢是,可讓AR與真實環(huán)境融合更自然,劣勢則是這種基于攝像頭+屏幕的組合,對于光學(xué)顯示方面存在較大不確定性,包括對比度、亮度、視場角等。
其中紅外技術(shù)、激光技術(shù)和光電綜合應(yīng)用技術(shù)是目前軍事領(lǐng)域光學(xué)技術(shù)的前沿應(yīng)用。在微光、紅外、激光等光電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,為了滿足作戰(zhàn)使用和科研試驗的要求,軍事領(lǐng)域主要發(fā)展了光學(xué)遙感技術(shù)、光電制導(dǎo)技術(shù)、光電跟蹤測量技術(shù)、光電對抗技術(shù)等光電綜合應(yīng)用技術(shù)。紅外技術(shù)在軍事上有廣泛應(yīng)用,目前前沿應(yīng)用領(lǐng)域主要為紅外跟蹤和制導(dǎo)技術(shù)、紅外夜視技術(shù)和紅外遙感技術(shù)等。
光學(xué)系統(tǒng)與機器視覺:
簡單容易的光學(xué)系統(tǒng),其實是機器視覺系統(tǒng)為關(guān)鍵的部分,往往關(guān)系到視覺系統(tǒng)的成敗。打光的主要目標是選擇合適的光源以某種合適的方式將光線投射到被測物體上,突出被測特征部分與背景的對比度,降低后續(xù)軟件算法的難度,提高軟件的穩(wěn)定性。機器視覺是自動化的一部分,把圖像中的特征信息通過一定的算法提取出來,終應(yīng)用到實際工程中。因為目標信息包含在圖像中,所以圖像本身的質(zhì)量對整個視覺系統(tǒng)而言就成為了關(guān)鍵所在。