用于校准头戴式显示器的方法和布置
阅读说明：本技术 用于校准头戴式显示器的方法和布置 (Method and arrangement for calibrating a head mounted display ) 是由 米卡埃尔·罗泽尔 于 2019-05-28 设计创作，主要内容包括：本公开涉及用于校准头戴式显示器(HMD)的相机的方法。所述方法包括在HMD的透镜的前面设置校准目标。校准目标和透镜中的每一个基本上在对应二维平面中延伸。所述方法还包括确定校准目标的横向位置。横向位置与校准目标在二维平面中的位置相关。所述方法还包括确定透镜的横向位置。横向位置与透镜在二维平面中的位置相关。所述方法还包括基于所确定的校准目标的横向位置并且基于所确定的透镜的横向位置而确定校准目标未对准。所述方法还包括执行HMD的硬件校准。硬件校准针对校准目标未对准而被调整。本公开还涉及一种布置和一种计算机程序产品。(the present disclosure relates to a method for calibrating a camera of a Head Mounted Display (HMD). The method includes placing a calibration target in front of a lens of the HMD. Each of the calibration target and the lens extends substantially in a corresponding two-dimensional plane. The method also includes determining a lateral position of the calibration target. The lateral position is related to the position of the calibration target in the two-dimensional plane. The method also includes determining a lateral position of the lens. The lateral position is related to the position of the lens in the two-dimensional plane. The method also includes determining a calibration target misalignment based on the determined lateral position of the calibration target and based on the determined lateral position of the lens. The method also includes performing a hardware calibration of the HMD. The hardware calibration is adjusted for calibration target misalignment. The disclosure also relates to an arrangement and a computer program product.)
技术领域
本公开涉及用于校准头戴式显示器(HMD)的方法和布置。本公开还涉及一种计算机程序产品。
背景技术
头戴式显示器(HMD)需要校准。这是因以下事实所致：生产公差将导致制造过程不会百分之百生产出完美对准的部件。校准则可将生产公差考虑在内，并且可确保提供HMD的良好性能和良好的用户体验。然而，校准过程往往耗时且耗费资源。因此，校准过程可增加生产成本。
此外，可能难以相对于HMD固定校准目标。这是因许多HMD的设计(特别是具有圆形塑料制品和高公差接头的HMD)所致。
发明内容
本公开的目标是提供减轻上述特性中的至少一些的方法、布置和计算机程序产品。
本公开的又一目标是提供用于校准头戴式显示器(HMD)的替代方法、替代布置和替代计算机程序产品。
根据一个方面，目标中的至少一些通过一种用于校准头戴式显示器(HMD)的相机的方法来实现。所述方法包括在HMD的透镜的前面设置校准目标。校准目标基本上在对应的二维平面中延伸。透镜基本上在对应的二维平面中延伸。所述方法还包括确定校准目标的横向位置。横向位置与校准目标在二维平面中的位置相关。所述方法还包括确定透镜的横向位置。横向位置与透镜在二维平面中的位置相关。所述方法还包括基于校准目标的所确定的横向位置并且基于透镜的所确定的横向位置而确定校准目标未对准。所述方法还包括执行HMD的相机的硬件校准。硬件校准针对校准目标未对准而被调整。
这实现HMD的相机的良好校准。通过确定校准目标和透镜的横向位置，可在硬件校准期间考虑这两个特性的具体值。因此，可较好地解决生产公差。此外，这允许更好的硬件校准，例如关于相机的固有参数和外来参数的硬件校准。
在一个实例中，确定校准目标的横向位置的步骤包括确定校准目标的中心点的横向位置。这实现容易的自适应算法。
在一个实例中，确定校准目标的横向位置的步骤包括从与透镜的一侧相反的校准目标的一侧用来自第一光源的第一光来照射校准目标，以使得来自第一光源的第一光穿过校准目标而透射到透镜。这实现校准目标的横向位置的容易确定。
在一个实例中，确定校准目标的横向位置的步骤还包括用布置在与校准目标相反的透镜的一侧上的相机来检测第一光。这允许使用HMD中的相机来确定横向位置，因此减少对用于校准的额外设备的需要。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤包括确定透镜中心的横向位置。这实现容易的自适应算法。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤包括在透镜与校准目标之间的若干校准距离处确定透镜的横向位置。校准距离是透镜与校准目标之间垂直于透镜的横向延伸线和校准目标的横向延伸线的距离。透镜的横向位置基于在透镜与校准目标之间的若干校准距离处确定的透镜的横向位置来确定。这实现较可靠的校准算法。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤包括用来自第二光源的第二光来照射校准目标，其中第二光源优选布置在透镜与校准目标之间。这实现透镜的横向位置的容易确定。此外，HMD中的光源可用于确定横向位置，因此减少对用于校准的额外设备的需要。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤还包括用布置在与校准目标相反的透镜的一侧上的相机来检测第二光的反射。这允许使用HMD中的相机来确定横向位置，因此减少对用于校准的额外设备的需要。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤还包括确定第二光的反射中的色块。这实现透镜的横向位置的容易确定，在HMD中使用菲涅耳透镜的状况下特别如此。在一个实例中，色块由透过透镜由来自校准目标的反射所致的杂散光导致。
在一个实例中，确定透镜的横向位置的步骤还包括基于所确定的多个色块的纵向延伸线之间的交叉部而确定透镜中心。这实现透镜的横向位置的容易确定，在HMD中使用菲涅耳透镜的状况下特别如此。
在一个实例中，在HMD的透镜的前面设置校准目标的步骤包括将校准目标安装在校准安装件中并相对于HMD而固定校准安装件。这实现更准确的硬件校准。
根据一个方面，目标中的至少一些通过一种用于校准头戴式显示器(HMD)的相机的布置来实现。所述布置包括HMD。HMD包括至少一个透镜。透镜基本上在二维平面中延伸。所述布置包括校准目标。校准目标布置在透镜的前面。校准目标基本上在二维平面中延伸。所述布置还包括校准处理器。校准处理器被布置成确定校准目标的横向位置。校准目标的横向位置与校准目标在二维平面中的位置相关。校准处理器被进一步布置成确定透镜的横向位置。透镜的横向位置与透镜在二维平面中的位置相关。所述校准处理器被更进一步布置成基于所确定的校准目标的横向位置并且基于所确定的透镜的横向位置而确定校准目标未对准。所述校准处理器被更进一步布置成执行HMD的相机的硬件校准，其中硬件校准针对校准目标未对准而被调整。
在一个实施例中，所述布置还包括校准安装件。校准安装件包括校准目标。校准安装件可相对于HMD是固定或活动的。
在一个实施例中，HMD是虚拟现实(VR)HMD。
在一个实施例中，所述布置还包括第一光源。第一光源被布置成从与透镜的一侧相反的校准目标的一侧用第一光来照射校准目标，以使得来自第一光源的第一光穿过校准目标而透射到透镜。
在一个实施例中，所述布置还包括第二光源。第二光源被布置成用第二光来照射校准目标，其中第二光源优选布置在透镜与校准目标之间。
在一个实施例中，第一光源或第二光源包括至少一个发光二极管。
在一个实施例中，相机布置在与校准目标相反的透镜的一侧上。
在一些实施例中，透镜是菲涅耳透镜。
根据一个方面，目标中的至少一些通过一种计算机程序产品来实现，其中所述计算机程序产品包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行以下步骤：确定HMD的透镜的前面的校准目标的横向位置。校准目标和透镜各自基本上在二维平面中延伸。校准目标的横向位置与校准目标在二维平面中的位置相关。所述计算机程序产品还包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行以下步骤：确定透镜的横向位置；以及基于所确定的校准目标的横向位置并且基于所确定的透镜的横向位置而确定校准目标未对准。透镜的横向位置与透镜在二维平面中的位置相关。计算机程序产品还包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行以下步骤：执行HMD的硬件校准。硬件校准针对校准目标未对准而被调整。
所述布置和所述计算机程序产品提供如关于所述方法所述的对应优点。此外，应强调的是，关于所述方法而公开的特性可容易应用到所述布置，并且反之亦然。同样的特性也适用于所述计算机程序产品。
附图说明
为了更详细地理解本发明及其目标和优点，参考应与附图一起阅读的
具体实施方式
。相同附图标记在不同附图中表示相同部件。在附图中，
图1a描绘使用中的HMD的部件的示意图；
图1b描绘在使用时的HMD的部件的一些方面；
图1c描绘HMD的部件的实施例；
图2a描绘根据本公开的布置的示意图；
图2b描绘根据本公开的布置的示意图。
图3描绘校准目标的示意性实例；
图4a到图4b描绘HMD中的两个透镜的示意性实例；
图5a描绘透射校准图像的实例；
图5b描绘反射校准图像的实例；以及
图6描绘根据本公开的方法的流程图。
具体实施方式
图1a和图1b描绘在使用时的HMD的实施例的所选择的部件的示意图。所描绘的HMD可以是虚拟现实(VR)HMD 100。VR HMD 100可包括眼睛追踪系统。应理解，本公开同样适用于不具有VR功能的HMD。
首先参照图1a，除了VR HMD 100之外，还示出用户的眼睛102和头部104。所示出的VR HMD 100的VR部分包括两个VR显示器105和两个VR透镜130，每只眼睛102对应于一个VR显示器105和一个VR透镜130。VR显示器105定位在眼睛102的前面，并且VR透镜130定位在眼睛102与VR显示器105之间。作为两个VR显示器105的替代，可使用单个VR显示器的两个区域。VR HMD 100的眼睛追踪部分包括两个所谓的热镜135和两个相机120。为了捕捉眼睛102的用于眼睛追踪的图像，热镜135布置在VR显示器105与VR透镜130之间。此外，照射器(未示出)布置在VR HMD 100上或VR HMD 100中，以使得照射光线被引向眼睛102。照射光线从眼睛102朝向热镜135的反射将朝向相机120反射，其中在相机120中，照射光线被检测以产生眼睛的图像。例如，热镜135的类型可使得它们将反射红外频带中的光，但对于可见频带中的光来说是透明的。所使用的照射器(未示出)将接着产生红外频带中的照射光线，并且相机120将包含能够检测红外频带中的光的图像传感器。
图1b示出VR HMD 100的所选择的部件的侧视图。从照射器(未示出)朝向眼睛102的照射光线将朝向热镜135并经过VR透镜130向回反射，并朝向相机120反射，其中在相机120中，照射光线被检测以产生眼睛的图像。
先前附图描绘HMD的意图使用的可能性。然而，应理解，本公开的一些方面可结合HMD的制造来应用，即在意图使用HMD的前面。另一方面，还应强调，本公开不限于该制造过程，并且可在HMD的使用寿命的任何时间同等地应用。
图1c示出VR HMD 100的所选择的部件的分解图。针对一只眼睛所选择的部件被示出为包含照射器盖124、发光二极管LED110-119形式的照射器、包含图像传感器的相机120、VR透镜130、透镜杯或透镜管126、热镜135、VR显示器105和电子器件板128。图1c示出LED110-119形式的照射器的实例布置，其中LED 110-119沿着VR透镜130的周缘布置以在对眼睛102照射时产生图案。从眼睛和热镜135反射的来自LED 110到119的照射光线在相机120中被检测以产生眼睛的图像。
上文仅是VR HMD的所选择的部件的实例以较好地理解实践中可如何实施具体实施例。然而，本公开绝不限于此实例，而是可原则上用于任何种类的HMD。
图2a描绘根据本公开的布置200的示意图。布置200是用于校准头戴式显示器(HMD)201的布置。HMD 201可以是如参照图1a到图1c所述的VR HMD 100。
布置200包括HMD 201。HMD 201包括至少一个透镜230。至少一个透镜230可以是VR透镜130。在一个实例中，HMD 201包括至少两个透镜230，每只眼睛对应于至少一个透镜230。在一个实例中，至少一个透镜230是菲涅耳透镜。至少一个透镜230基本上在二维平面中延伸。
例如图2b和图4中给出透镜可如何在二维平面中延伸的实例。在下文中，透镜230基本上在其中延伸的二维平面将由两个正交向量x和y跨越。在使用两个透镜230(左眼一个并且右眼一个)的状况下，两个透镜230基本上在其中延伸的二维平面可分别由对应的向量xr、yr或xl、yl跨越，其中下标r和l分别表示右透镜和左透镜。垂直于两个向量x和y的向量将表示为z。在使用左透镜和右透镜的状况下，垂直于对应的右向量和左向量x和y的向量将分别表示为zr和zl。
透镜230的横向位置与透镜在透镜基本上在其中延伸的二维平面中(即，在由向量x和y跨越的平面中)的位置相关。透镜230包括透镜中心235。透镜中心235可以是透镜的几何中心。然而，透镜中心235的任何其它定义也是可能的，只要透镜中心表示透镜的具体预定点即可。应理解，透镜中心235通常不与向量x、y和z的交叉部重合。可偶尔出现这种状况。然而，通常，当透镜230安装在HMD 201中时，透镜中心235将不与预定坐标系完美对准。
布置200还包括校准目标210。校准目标210布置在透镜的前面。在优选实施例中，术语“在透镜的前面”表示校准目标与透镜相比布置在z方向上的不同位置处。校准目标210基本上在二维平面中延伸。在一个实例中，校准目标210在基本上与至少一个透镜230相同的二维平面中延伸。在布置200包括一个以上透镜230的状况下，可设置一个以上校准目标210。在一个实例中，设置了两个校准目标210，右透镜230一个并且左透镜230一个。或者，针对一个以上透镜230，仅设置一个校准目标210。在此状况下，随后可执行一个以上透镜230的校准。
优选地，至少一个透镜230在其中延伸的二维平面以及校准目标210在其中延伸的二维平面基本上平行，即，它们优选基本上在z＝0处重合。
校准目标210具有横向位置。校准目标210的横向位置与校准目标在二维平面中(即，在x和y方向上)的位置相关，所述校准目标基本上在所述二维平面中延伸。
透镜230和校准目标210的横向位置通常是二维的，即，通常具有x方向上的分量和y方向上的分量。
布置200可包括校准安装件220。校准安装件220可包括校准目标210。在一个实例中，校准安装件220相对于HMD 201是活动的。在一个实例中，校准目标210被布置成在校准安装件220处基本上沿着z方向是活动的。在一个实例中，校准目标210被布置成在校准安装件220处沿着x和y方向基本上是固定的。这允许校准目标210相对于透镜230而移动到不同校准距离处。校准距离是透镜与校准目标之间垂直于透镜的横向延伸线和校准目标的横向延伸线(即，在z方向上)的距离。
布置200还包括校准处理器250。校准处理器250可包括电子电路。校准处理器250被布置成确定校准目标210的横向位置。校准处理器250被进一步布置成确定透镜230的横向位置。校准处理器250还被布置成基于所确定的校准目标210的横向位置并且基于所确定的透镜230的横向位置而确定校准目标未对准。校准处理器还被布置成执行HMD 201的硬件校准，其中硬件校准针对校准目标未对准而被调整。这进一步参照图6来描述。
布置200可包括第一光源260。第一光源260被布置成从与透镜230的一侧相反的校准目标210的一侧用第一光来照射校准目标210。此照射以一种方式布置，以使得来自第一光源260的第一光穿过校准目标210而透射到透镜230。在一个实例中，这通过将第一光源260布置在与透镜230的一侧相反的校准目标210的一侧处来实现，如图2b所图示。然而，这并非是必要条件。第一光源260原则上可设置在任何位置。作为实例，第一光可用镜面、光纤等来引导，以使得从与透镜230的一侧相反的校准目标210的一侧用第一光来照射校准目标210。第一光源260可包括一个或更多个发光二极管(LED)。
布置200可包括第二光源270。第二光源270被布置成从透镜230的一侧用第二光来照射校准目标210，其中第二光源优选布置在透镜与校准目标之间。在一个实例中，这通过将第二光源270布置在与校准目标210的一侧相反的透镜230的一侧处来实现。然而，这并非是必要条件。第二光源270原则上可设置在任何位置。作为实例，第二光可用镜面、光纤等来引导，以使得校准目标210从与校准目标210的一侧相反的透镜230的一侧用第二光来照射。第二光源270可包括一个或更多个LED。
在一个实施例中，第二光源270是参照图1c所述的LED 110到119。因此，HMD 201的部件可用于校准，因此将校准期间对可能的额外元件的需要减到最小。
在一个实例中，布置200包括相机240。相机240优选布置在与校准目标210相反的透镜230的一侧上。相机240可被布置成检测穿过校准目标210而透射的第一光。相机240可被布置成检测从校准目标210反射的第二光。在一个实例中，相机240可以是参照图1a到图1c所述的相机120。相机240可以是HMD 201的一部分。这减少对校准HMD 201所需的额外部件的需要。
在一个实例中，校准处理器250被布置成开启/关断第一光源260和/或第二光源270。作为实例，校准处理器250可被布置成以一种方式控制第一光源260和第二光源270，以使得在校准期间，最多仅发射第一光或仅发射第二光。因此，确保相机将仅接收来自穿过校准目标210透射的光或仅接收从校准目标210反射的光。然而，这并非是必要条件。原则上，其它解决方案是可能的。在一个实例中，一个或更多个可控滤光片(未示出)布置在校准目标210与相机240之间。在第一光和第二光的特性(例如，偏光或所使用的波长)不同的状况下，滤光片可被调整和被控制以基本上仅使第一光穿过或仅使第二光穿过。校准处理器250可被布置成控制相机240。校准处理器250可被布置成经由对应的通信信道L240、L260、L270而对相机240以及第一光源260和第二光源20执行控制。通信信道L240、L260、L270可以是有线的或非有线的。通信信道L240、L260、L270可组合为公用通信信道，例如，公用总线。校准处理器250可被布置成从相机240接收信息，例如，当存在第一光或第二光时由相机拍摄的图像。
图5a和图5b中可以看见当分别仅检测到第一光或仅检测到第二光时由相机拍摄的图像的实例。这将参照图5a和图5b来更详细地描述。
图2b描绘根据本公开的布置200的示意图。元件对应于已参照图2a描述的元件。在图2b中，HMD 201包括两个透镜230。此外，表示出校准距离290和校准目标未对准280。应强调，在图2b的实例中，左透镜230的横向位置在x方向上是零。然而，实际情况通常未必如此。此外，应强调，图2b所描绘的实例仅是二维略图。因此，通常，在y方向上也存在未对准。在一个实例中，校准距离290可改变，以使得例如图像可由校准目标在若干校准距离处形成。
图3描绘校准目标210的示意性实例。所示出的实例是校准目标210的侧视图。当以图2b的布置200实施时，所描绘的实例将处于x和y方向上。校准目标210可包括若干个行，在这些行的每一行中具有许多小开口299。为了不使附图过度复杂，仅用附图标记描绘一个小开口。在所示出的实例中，校准目标210包括具有九个小开口299的九行。小开口299由黑点描绘。小开口299优选被布置成使光从中穿过。在所示出的实例中，十字形298布置在校准目标210的中间。十字形298可延伸到小开口299中的一些中。十字形298优选被布置成使光从中穿过。穿过十字形298和小开口299的光优选至少是第一光。校准目标210的剩余部分优选被布置成对于光来说是非透明的，优选特别对于第一光来说是非透明的。
校准目标的许多不同实例是可能的。在一个实例中，校准目标210包括允许在校准目标处确定参考点的至少一个元件。在所示出的实例中，中间的十字形298允许在校准目标210处确定参考点。
图4a到图4b描绘HMD 201中的两个透镜230的示意性实例。图4a和图4b分别是如由坐标系所示的示意图和俯视图。坐标系在本公开的全部不同附图中是一致的。图4a描绘每一透镜230的外周缘处的十个光源430。这十个光源430(仅在左透镜上给出附图标记，以便不使附图过度复杂)可例如是参照图1c所述的十个LED 110到119。十个光源430可构成第二光源270。然而，应强调，任何其它数量的光源可构成第二光源270。
图5a描绘透射校准图像的实例。透射校准图像对应于在第一光穿过校准目标210和透镜230而透射到相机240时由相机240拍摄的图像。在所示出的实例中，透射校准图像源于与图3所描绘的校准目标210类似的校准目标210。十字形和许多小开口的大小略为不同。
图5b描绘反射校准图像的实例。反射校准图像对应于在来自第二光源270的光在校准目标上反射并接着穿过透镜230到相机240时由相机240拍摄的图像。反射校准图像示出许多色块297，其中仅一个用附图标记示出。在图5b中，可以看见具有相对大的强度的十个色块297。此外，可以看见具有相对较小的强度的许多色块。在透镜230是菲涅耳透镜的状况下，类似图案特别显眼。色块通常在一个方向上大幅延伸，并且仅少量在垂直方向上延伸。色块大幅延伸的方向将在下文中表示为色块的纵向轴线。应注意，不同色块的纵向轴线通常并不平行。色块297的近似纵向轴线的一部分由黑线296描绘。色块的纵向轴线即使表示为纵向延伸部也不延伸到色块之外。如从图5b可见，不同色块的纵向轴线大致上在所述附图的某一点处重合。
图6描绘根据本公开的方法600的实例的流程图。方法600是用于校准HMD的相机的方法。HMD可以是上文所述的HMD 201或VR HMD 100中的任一个。
方法600始于步骤610。步骤610包括在HMD的透镜的前面设置校准目标。校准目标可以是上文例如参照图2a和图3所述的校准目标中的任一个。校准目标和透镜各自基本上在二维平面中延伸。透镜可以是菲涅耳透镜。步骤610可包括将校准目标安装在校准安装件中。校准安装件可以是其中固定有校准目标的校准安装件。校准安装件可以是允许校准目标在一个方向(例如，垂直于校准目标基本上在其中延伸的二维平面的方向)上移动的校准安装件。这利于将校准目标移动到不同校准距离290，如参照图2b所述。步骤610可包括相对于HMD而固定校准安装件。所述方法继续执行步骤620。
步骤620包括确定校准目标的横向位置。横向位置与校准目标在二维平面中的位置相关，所述校准目标基本上在该二维平面中延伸。步骤620可包括确定校准目标的中心点的横向位置。中心点的实例是如参照图3所述的校准目标的十字形。然而，中心点可具有任意形式。也不一定要使横向位置被确定的点位于校准目标的中心处。原则上，可确定校准目标处的任意点的横向位置。然而，在此状况下，有利的是，知晓校准目标上的所确定的点的相对位置。
步骤620可包括用来自第一光源的第一光来照射校准目标。从与透镜的一侧相反的校准目标的一侧执行照射。以一种方式执行照射，以使得来自第一光源的第一光穿过校准目标而透射到透镜。步骤620可包括用布置在与校准目标相反的透镜的一侧上的相机来检测第一光。作为实例，相机可拍摄第一光的图片。图5a中给出此图片的实例。从所检测的光，可确定校准目标的横向位置。作为实例，从相机的图片，可确定校准目标的横向位置。作为实例，校准目标在二维平面(校准目标主要在该二维平面中延伸)中的位移将在对应方向上移动图5a中的十字形。因此，通过检测图5a中的十字形的位置，可确定校准目标的横向位置。所述方法继续执行步骤630。
步骤630包括确定透镜的横向位置。透镜的横向位置与透镜在二维平面(透镜主要在该二维平面中延伸)中的位置相关。步骤630可包括确定透镜中心的横向位置。然而，不一定要确定透镜中心的横向位置。原则上，可确定透镜在其延伸的二维平面中的任何位置。有利的是，所确定的点与透镜之间的关系是已知的。然而，由于校准通常是与制造关联地执行的，并且已被组装的透镜通常是已知的，所以所确定的点与透镜之间的关系通常也是已知的。
步骤630可包括在透镜与校准目标之间的若干校准距离处确定透镜的横向位置。校准距离是透镜与校准目标之间垂直于透镜的横向延伸线和校准目标的横向延伸线的距离。这可有利地在校准目标安装在校准安装件上的状况下实施。透镜的横向位置可基于透镜与校准目标之间的若干校准距离处所确定的透镜的横向位置来确定。作为实例，可将透镜的横向位置确定为在透镜与校准目标之间的若干校准距离处所确定的透镜的横向位置的统计平均值或加权统计平均值。加权可基于具体校准距离。使透镜的横向位置的确定基于若干校准距离处的透镜的横向位置的确定可提高结果的准确率和/或结果的可信度。然而，原则上，仅在一个校准距离处确定透镜的横向位置就已足够。
步骤630可包括用来自第二光源的第二光来照射校准目标。第二光源优选布置在透镜与校准目标之间。步骤630可包括用布置在与校准目标相反的透镜的一侧上的相机来检测第二光的反射。作为实例，相机可检测所述反射的图像。图5b中示出了所检测的反射的图像的实例。从所检测的反射，例如，从所检测的反射的图像，可确定透镜的横向位置。
步骤630可包括确定第二光的反射中的色块。图5b中可以看见色块的实例。色块的确定可经由图像分析(例如，计算机视觉)来执行。步骤630可包括确定色块的纵向延伸部。这也可经由图像分析来执行。在一个实例中，这经由漫水填充(floodfill)算法来执行。在一个实例中，将一直线拟合到色块的纵向延伸部。可基于所确定的色块的纵向延伸线之间的交叉部而确定透镜中心。这也可经由图像分析来执行。应强调，纵向延伸部不一定全都相交在一个点。原则上，不同交叉部可在某种程度上具有一定偏移。作为实例，交叉部的中心点可被确定为透镜中心。然而，也可使用其它方式基于交叉部来确定透镜中心。作为实例，优化算法可用于所拟合的直线。色块在菲涅耳透镜处特别显眼。然而，对于其它透镜设计也可能出现色块。此外，其它透镜设计可提供确定透镜的横向位置的其它方式。
然而，应强调，步骤620和630独立于彼此。一个确定校准目标的横向位置，并且一个确定透镜的横向位置。因此，既不假设透镜在HMD中完美对准，也不假设校准目标位于具***置处。不取决于这两个假设中的任一个会提高方法的准确性和灵活度。所述方法继续执行步骤640。
步骤640包括基于所确定的校准目标的横向位置并且基于所确定的透镜的横向位置而确定校准目标未对准。校准目标未对准可以是一维量，例如，到校准目标的最初预期位置的距离。然而，通常，校准目标未对准是二维或三维向量。此向量可例如描述相对于校准目标的预期原始位置的位移。所述方法继续执行步骤650。
步骤650包括执行HMD的相机的硬件校准。硬件校准针对校准目标未对准而被调整。硬件校准可包括校准相机的固有参数和/或外来参数。硬件校准可包括校准透镜畸变。这些参数可接着存储在存储器(例如，HMD的存储器)中。当操作HMD时，操作HMD的软件可接着针对相机的外来参数和/或固有参数而调整。软件可进一步针对步骤630中所确定的透镜的横向位置而调整。作为实例，术语“调整”可包括针对校准目标未对准和/或透镜的横向位置而补偿由相机拍摄的图像。在步骤650之后，方法600结束。
可针对HMD的一个或若干个透镜(例如，针对预期用于用户的左眼的透镜以及预期用于用户的右眼的透镜)而执行方法600。可借助于参照图1到图5b所述的任何要素来执行方法600。此外，方法600可包括归属于这些要素中的任一要素的任何特征或特征。相比之下，布置200或其要素可包括参照图6所述的特征，和/或被布置成执行参照图6所述的任何方法步骤。
根据本公开的方面，可提供一种计算机程序产品，其在非暂时性计算机可读介质中实体实施。计算机程序产品可包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行关于方法600所述的步骤中的一些或全部。非暂时性计算机可读介质可包括指令，所述指令在由计算机执行时使计算机执行关于方法600所述的步骤中的一些或全部。
计算机程序产品可例如由参照图2a所述的校准处理器250完全或部分地执行。非暂时性计算机可读介质可例如由参照图2a所述的校准处理器250完全或部分地执行。