[發明專利]外圍設備的視覺跟蹤

有效

• 申請號: 201980001863.1
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN110494792B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: R·利拉茲利德吉;Z·C·尼恩斯泰特;S·A·米勒;B·費雷德曼;L·E·埃德溫;E·C·布洛伊;W·H·韋爾奇
• 申請（專利權）人: 奇躍公司
• 主分類號: A63F13/213
• 分類號: A63F13/213;A63F13/25;A63F13/65;G02B27/01;G06F1/16;G06F3/01;G06F3/03;G06F3/0346;G06F3/038
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

公開了用于執行手持設備相對于可穿戴設備的定位的技術。諸如慣性測量單元(IMU)之類的被安裝在手持設備上的至少一個傳感器可以獲得指示手持設備相對于世界的運動的手持數據。被安裝在手持設備或可穿戴設備上的成像設備可以捕獲包含被固定到另一設備的若干基準點的基準點圖像。確定圖像中包含的基準點數量。基于基準點數量，根據第一操作狀態、第二操作狀態或第三操作狀態基于圖像和手持數據而更新手持設備相對于可穿戴設備的位置和取向中的至少一者。

相關申請的交叉引用

本申請主張2018年3月7日提交的名稱為“VISUAL TRACKING OF PERIPHERALDEVICES(外圍設備的視覺跟蹤)”的美國臨時專利申請No.62/640,009和2018年3月7日提交的名稱為“VISUAL TRACKING OF PERIPHERAL DEVICES(外圍設備的視覺跟蹤)”的美國臨時專利申請No.62/640,299的優先權，出于所有目的，這兩個申請的全部公開內容在此通過引用并入本文中，如同在本文中完全闡述一樣。

背景技術

現代計算和顯示技術促進了所謂的“虛擬現實”或“增強現實”體驗的系統的開發，其中數字再現的圖像或其部分以看起來是或可以被感知為真實的方式呈現給用戶。虛擬現實或“VR”場景通常涉及數字或虛擬圖像信息的呈現而對于其它實際的真實世界視覺輸入不透明；增強現實或“AR”場景通常涉及將數字或虛擬圖像信息呈現作為對用戶周圍的實際世界的可視化的增強。

盡管在這些顯示技術中已經取得了進步，但是本領域仍需要與增強現實系統(尤其是顯示系統)相關的改進的方法、系統和設備。

發明內容

本發明一般地涉及外圍設備的定位(位置、取向和/或距離)。更具體地說，本發明的實施例提供了用于相對于可穿戴設備定位手持設備的系統、設備和方法。盡管本發明的一些部分參考增強現實(AR系統)進行了描述，但是本公開適用于各種應用。

根據本發明的第一方面，提供了一種執行手持設備相對于可穿戴設備的定位的方法。所述方法包括通過被安裝在所述手持設備上的至少一個傳感器獲得指示所述手持設備相對于世界的運動的手持數據。在一些實施例中，獲得所述手持數據包括通過被安裝在所述手持設備上的慣性測量單元(IMU)檢測所述手持設備的線性加速度和旋轉速度。在一些實施例中，獲得所述手持數據包括通過被安裝在所述手持設備上的手持相機捕獲包含位于所述手持設備周圍的一個或多個特征的世界圖像。所述方法可以進一步包括通過被安裝在所述可穿戴設備上的可穿戴相機獲得指示所述手持設備相對于所述可穿戴設備的運動的基準數據(fiducial data)。在一些實施例中，獲得所述基準數據包括通過所述可穿戴相機捕獲包含若干發光二極管(LED)的基準點圖像(fiducial image)，所述若干發光二極管(LED)被固定到在所述手持設備上固定的多個LED的手持設備。

所述方法可以進一步包括確定所述基準點圖像中包含的LED的數量。所述方法可以進一步包括響應于確定所述LED的數量等于或大于3，根據第一操作狀態僅基于所述基準數據而更新所述手持設備相對于所述可穿戴設備的位置和取向。所述方法可以進一步包括響應于確定所述LED的數量等于1或2，根據第二操作狀態基于所述基準數據和所述手持數據而更新所述手持設備相對于所述可穿戴設備的位置和取向。所述方法可以進一步包括響應于確定所述LED的數量等于0，根據第三操作狀態僅基于所述手持數據而更新所述手持設備相對于所述可穿戴設備的位置和取向。