[發明專利]頭戴式顯示器跟蹤系統

在審

• 申請號: 201780095731.0
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN111194423A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 奧斯卡·林德;安德魯·梅林
• 申請（專利權）人: 臉譜科技有限責任公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G06F3/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李薇;楊明釗

頭戴式顯示器(HMD)被配置成捕獲局部區域的圖像和/或視頻。HMD包括成像組件和控制器。成像組件包括多個相機，該多個相機定位在HMD上的不同位置處，并且被定向成捕獲圍繞HMD的局部區域的不同部分的圖像。控制器使用圖像信息生成用于每個相機的成像指令。成像指令使得對于所捕獲的圖像中的每一個，每個相機的曝光時間的相應中點在同一時間值出現。相機根據成像指令捕獲局部區域的圖像。控制器使用所捕獲的圖像來確定HMD在局部區域中的位置，并更新表示局部區域的深度和曝光設置的映射函數的模型。

背景

本公開總體上涉及頭戴式顯示器，并且具體涉及頭戴式顯示器跟蹤系統。

虛擬現實(VR)系統通常包括用于確定由用戶佩戴的頭戴式裝置(headset)的位置和移動的外部設備。因此，這樣的系統的操作被限制在包括外部設備的特定區域(例如，房間)。此外，這樣的外部設備通常使用某種有源照明源(例如，結構光)來確定用戶的位置，這增加了系統的復雜性和功率要求。

概述

一種頭戴式顯示器(HMD)被配置成捕獲局部區域的圖像和/或視頻，該圖像和/或視頻的至少一部分是立體的。HMD包括成像組件和控制器。

成像組件包括多個相機，該多個相機定位在HMD上的不同位置處，并且被定向成捕獲圍繞HMD的局部區域的不同部分的圖像。多個相機各自具有與相鄰相機重疊的視場。多個相機中的每個相機生成曝光設置，該曝光設置由控制器用來為每個相機生成成像指令。每個相機根據成像指令捕獲局部區域的圖像。

控制器被配置為使用相應的曝光設置來為每個相機生成成像指令。成像指令使得對于所捕獲的圖像中的每一個，多個相機中的每一個相機的曝光時間的相應中點在同一時間值出現。控制器向成像組件提供成像指令，使得相機可以捕獲局部區域的圖像。控制器使用所捕獲的圖像來確定HMD在局部區域中的位置。

附圖簡述

圖1示出了根據實施例的頭戴式顯示器(HMD)。

圖2A示出了根據一個實施例的HMD的前視圖。

圖2B示出了根據一個實施例的HMD的側視圖。

圖3是示出根據一個實施例的HMD系統的實施例的框圖。

圖4示出了根據一個實施例的HMD上的多個相機的視場。

圖5示出了根據一個實施例的用于同步HMD上的多個相機的圖像捕獲的方法。

圖6是示出根據一個實施例的確定HMD在局部區域內的位置的過程的流程圖。

附圖僅為了說明的目的而描繪本公開的實施例。本領域中的技術人員從下面的描述中將容易認識到本文示出的結構和方法的替代實施例可以被采用而不偏離本文所述的本公開的原理或者所推崇的益處。

詳細描述

本發明的實施例可以包括人工現實系統或結合人工現實系統來被實現。人工現實是在呈現給用戶之前以某種方式被調整的現實的形式，其可以包括例如虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)、混雜現實或其某種組合和/或衍生物。人工現實內容可以包括完全生成的內容或者與所捕獲的(例如，現實世界)內容組合的所生成的內容。人工現實內容可以包括視頻、音頻、觸覺反饋或其某種組合，其中任一個可以在單個通道中或在多個通道(例如為觀看者產生三維效果的立體視頻)中被呈現。此外，在一些實施例中，人工現實還可以與用于例如在人工現實中創建內容和/或以其他方式在人工現實中使用(例如，在人工現實中執行活動)的應用、產品、附件、服務或其某種組合相關聯。可以在各種平臺(包括連接到主計算機系統的頭戴式顯示器(HMD)、獨立的HMD、移動設備或計算系統、或者能夠向一個或更多個觀看者提供人工現實內容的任何其他硬件平臺)上實現提供人工現實內容的人工現實系統。