AR智能眼镜的常见检测手段及其原理

随着AI加持、波导技术发展以及碳化硅材料的助力，AI/AR智能眼镜在近年来形成了爆发式的增长。显示效果日渐成熟、整机重量逐步降低、功能越来越齐全和多样化，使得智能眼镜能广泛应用于各种各样的场景，例如医疗领域、消费领域、教育培训、运动休闲、工业远端智慧制造等。

智能眼镜产品从设计研发到最终生产量产的整个生命周期中，都必须经过一系列极其严格、全面、系统化的测试验证，其决定了智能眼镜的品质和可靠性，从而影响产品可持续发展，是否能够赢得市场的信任，被大众接受。

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智能眼镜常见检测方法

为确保智能眼镜达到预期高质量、高可靠性以及卓越的使用体验，产业链具有完善的测试站点、自动化测试设备（ATE）、精密测试方案等，涵盖了从光学镜片、微显示器、核心处理器、各类传感器、电池模组、硬件可靠性、软件系统、无线通讯、人机互动、环境耐受性等重要环节。

光学显示性能测试：包括虚像清晰度、色彩、亮度、畸变等，常使用光测量装置LMD在暗室中测量MTF、视场角FOV、色度等。

硬件可靠性及环境适应性测试：包括跌落测试、环境循环测试、防水防尘测试等。

传感器精度校准及测试：确保运动、距离、环境光等传感器数据准确无误，通常使用六轴转台校准陀螺仪、加速度计，标准测距仪测试距离传感器。

图像稳定性与交互性测试：评估图像抖动、延迟以及交互的流畅度。

虚像视场角实验测试装置示意图，来源：《激光与光电子学进展》

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智能眼镜检测的意义和作用

1、 验证产品设计的合理性和可靠性，及时发现潜在的设计缺陷和制造工艺问题；

2、 保证产品在预期使用环境和可能的极端条件下的功能稳定性和性能一致性；

3、 确保产品符合相关行业标准、法规要求以及客户的安全预期；

4、 收集详细的性能数据，为产品的可持续改进与迭代提供依据。

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检测原理及关键参数

（1）光学及显示性能检测

原理：利用光测量装置（LMD）设备模拟人眼视觉特性，在暗室环境中进行，其中AR眼镜被精密固定在特定的装置上，LMD在其“眼盒Eyebox”范围内测试，（眼盒范围：能看清完整虚像的眼球移动范围）。

关键参数：

调制传递函数MTF：评价成像系统清晰度的指标，衡量光学系统将现实世界中的对比度传递到虚像的能力，MTF值越高，图像细节越清晰。

视场角FOV：决定了用户能看到虚拟图像的范围大小。

畸变：指虚拟图像相对于理想形状的扭曲程度，过大的畸变会导致眩晕。

色彩和亮度：检测虚像的色彩还原度（色度）和整个视场内的亮度均匀性，避免出现色差和局部过暗/过亮的情况。

视彩光电光学检测仪器，拍摄于艾邦展台

（2）硬件可靠性与环境适应性

检测智能眼镜作为消费产品在日常使用场景中的质量及耐用性。

机械强度测试：跌落测试，模拟日常意外掉落，例如从0.5米（口袋高度）、1米（手持高度）、1.5米（站立高度）跌落至不同材质地面，并检查外观和功能是否完好。

挤压与振动测试：验证镜框和内部结构的抗压能力，使用者在运动时内部元件是否因振动而松动。

温度循环检测：将设备置于高低温试验箱中，在极端温度（如-20℃到60℃）下循环测试，检验其开机、显示、续航等是否正常。

湿度与防尘测试：在高湿环境中测试是否结雾，并按IP等级进行防水防尘测试，确保智能眼镜在复杂环境下稳定工作。

（3）传感器精度测试及校准

传感器是AR智能眼镜实现环境感知和空间定位的基础，常用的传感器包括：IMU惯性测量单元，加速计、陀螺仪、磁力计等，用于检测头部姿态；深度摄像头与ToF传感器用于环境建模与手势识别；RGB摄像头用于拍摄现实场景，实现视频透视与信息叠加。

运动传感器校准：使用六轴转台等设备对陀螺仪和加速度计进行校准，确保其测量的角度和加速度数据准确，这是实现稳定头部追踪的基础。

距离与环境光传感器测试：通过标准测距仪对比测试距离传感器的精度；在变化的光照条件下测试环境光传感器，确保其能准确触发屏幕亮度自动调节。

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相关行业标准

消费级AR眼镜：ISO 14644（环境测试）、GB/T 2423（电子电工产品环境试验）；

工业级AR眼镜：需符合 MIL-STD-810H（美军环境工程通用规范），具备抗振动、抗粉尘等特性。

光学显示：EC 63145系列 (如IEC 63145-22-10)

图像质量与稳定性：GB/T 38053-2019

参考资料：奥创系统科技有限公司

12月5日，由艾邦主办的“第八届AI/AR智能眼镜技术产业论坛”将在苏州召开。届时，光傲科技 总经理  刘小波 将带来《AR眼镜光学测试的六边形战士：液体变焦镜头性能全面解析》相关演讲分享，欢迎产业链同行莅临现场，共同交流！