近日消息，上海交通大学联合奥地利格拉茨技术大学、日本奈良先端科学技术大学院及浙江科技大学团队，在国际顶刊《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》发表重磅研究，正式提出“掩膜平衡”（Mask Balancing）创新方案。

该成果从偏振光路与人眼视觉感知双维度出发，一举破解了遮挡型光学透视AR头显（OC-OSTHMD）实景透光率过低的行业核心难题，为消费级与工业级AR眼镜的规模化落地扫清了关键障碍。

掩膜平衡光学原理示意图

长期以来，具备虚实互遮挡能力的AR头显为实现像素级遮挡，不得不依赖空间光调制器、偏振分束器等多层光学元件，导致实景光线经偏振处理损失50%亮度，理论最大透光率不足20%，实际原型甚至低于7%，室内暗光环境下画面严重发暗，严重影响用户观察与操作安全。过往硬件迭代受制于物理上限，始终无法根本解决虚实亮度冲突。

此次团队跳出单一硬件改良思路，仅需在现有光学架构上加装旋转线性偏振器，即可将自然光拆分为两路独立光路：一路保留原有遮挡光学组件以承载虚拟画面，另一路绕过所有衰减元件、完整保留环境原始亮度。

通过调节偏振夹角实时控制两路透光比例，系统同时依托眼动追踪与场景视觉分析双传感，基于Peli对比度金字塔、巴滕对比度敏感度函数及韦伯对比度等感知模型，动态计算人眼对实景和虚拟画面的可见度阈值，自动适配暗光提亮实景、强光强化虚拟对比度等不同需求。

据悉，团队累计招募36名受试者完成三组人体感知实验，标定了虚拟纹理识别（临界韦伯对比度0.537）和光影效果识别（阈值0.443）等关键参数，并在关灯室内、开灯室内、室外阴凉及室外强光四类场景中，将本方案与传统无遮挡AR、静态遮挡头显进行盲测对比。

结果显示，50%受试者优先选择掩膜平衡系统，室外强光下偏好度达58%，实拍画面证实其室内外均能兼顾清晰实景与完整虚拟质感。（新闻来源：CINNO、VRAR星球整理）

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