头戴式显示器是一种新型的显示设备,其光学系统的成像质量直接影响用户体验。并且,随着显示技术的发展、制造工艺的提高以及新型材料的出现,头戴式显示器的光学系统由原先的大而重,向着小而轻的方向发展,光学系统的视场角也变得越来越大。但是,当光学系统体积和重量受到限制,同时又需要实现更大视场范围时,光学设计者引入了更加复杂的光学器件,光学像差也随之增大,尤其是光学畸变,使得成像产生严重的变形,影响成像效果。因此,使用合适的方法进行畸变校正对于头戴式显示器在大视场角、小体积及低重量下的成像具有重要意义。本文在研究头戴式显示器光学畸变的基础上,提出了一种基于视场分割的预畸变图像生成算法,利用预畸变图像的反向失真抵消光学系统的畸变,从而达到校正畸变的目的。本方法不需要复杂的数学计算,对于光学系统的畸变形状没有限制。校正过程位于系统装配完成后,不仅能够校正光学系统的设计畸变,对于加工、装配过程中产生的畸变也能校正。并且可以通过建立预畸变图像的像素映射查找表,实现图像的实时预畸变。文章首先介绍了头戴式显示器的发展,指出头戴式显示器发展过程中遇到的问题,其次介绍常用的畸变校正算法,并对其进行分析;再次,提出了基于视场分割原理的预畸变图像生成算法,通过建立原始图像与畸变图像的坐标对应关系,利用图像的线性变形最终实现预畸变图像的生成;最后制定了预畸变图像校正测试流程,对实验室已有的透视型头戴显示器的光学畸变进行校正,将其畸变控制在1个像素以内,并且校正时间小于0.08s。最后,对预畸变测试系统进行了误差分析,提出了不同的算法改进方法,提高畸变校正的准确度。