[發明專利]用于成像設備的顏色校準的方法和系統

在審

• 申請號: 201980048485.2
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN112437872A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: M·H·舒克三世;L·張;E·G·格羅斯曼;N·S·沙阿;O·祖海爾;R·齊托;N·I·摩爾利;J·舍費爾;賈志恒;E·C·布洛伊;M·C·卡普斯;K·塔納卡;G·韋索姆;J·蒙諾什
• 申請（專利權）人: 奇躍公司
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46;G02B27/01;G09G3/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉薇;楊曉光

一種用于表征數字彩色相機的方法包括：對于在場序彩色虛擬圖像中使用的三原色中的每個原色，使用RGB值和顏色測量值確定用于每個顏色的轉換模型。對于每個原色，該方法包括：使用具有表示可穿戴設備中的虛擬圖像中的光束的光譜特性的原色的輸入光束來照射顯示設備。該方法包括：用數字彩色相機捕獲顯示設備的圖像，并根據該圖像確定每個原色的RGB值。該方法包括：用顏色測量設備捕獲與在顯示設備處的每個對應的原色相關聯的顏色測量值，從而獲取絕對顏色空間中的顏色測量值。使用RGB值和顏色測量值來確定用于每個顏色的轉換模型。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年7月24日提交的題為“用于成像設備的顏色校準的方法和系統”的美國臨時專利申請No.62/702,809的優先權的權益，其內容通過引用全部合并于此。

背景技術

現代計算和顯示技術已經促進了用于所謂“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真實或者可被認為是真實的方式被呈現給觀看者。虛擬現實(VR)場景通常涉及數字或虛擬圖像信息的呈現，而無需對其它實際的真實世界視覺輸入透明；增強現實(AR)場景通常涉及數字或虛擬圖像信息的呈現，作為對觀看者周圍的實際世界的可視化的增強。

盡管在這些顯示技術上取得了進步，但是在本領域中需要與增強現實系統(特別是顯示系統)有關的改進方法和系統。

發明內容

本發明的實施例通常針對增強現實系統，特別是顯示系統。本發明的一些實施例針對在可穿戴VR(虛擬現實)或AR(增強現實)設備的校準中使用的數字相機的表征(characterization)。

根據一些實施例，提供了一種用于表征數字彩色相機的方法和系統，其被配置為實現一種利用低成本工業彩色相機來測量由設備生成的虛擬圖像的色度和亮度的方法，該設備具有由窄帶源(諸如LED或激光器)照射的彩色顯示器和波導型光學元件，該波導型光學元件具有在虛擬圖像的視場上進一步將光的主波長(以及因此的飽和度和色相)變窄并進行光譜偏移的特性，其中，波導型光學元件包含衍射結構。

根據一些實施例，一種用于表征數字彩色相機的方法包括：對于在場序彩色虛擬圖像中使用的三原色中的每個原色，使用RGB(紅綠藍)值和顏色測量值來確定用于每個顏色的轉換模型。選擇紅、綠、藍原色中的第一原色以用于表征。該方法包括：使用具有表示可穿戴設備中的虛擬圖像中的光束的光譜特性的原色的輸入光束來照射顯示設備。該方法包括：用數字彩色相機捕獲顯示設備的圖像；根據圖像確定每個原色的RGB值。該方法包括：用顏色測量設備捕獲與在顯示設備處的每個對應的原色相關聯的顏色測量值，例如XYZ值，從而獲取絕對顏色空間中的顏色測量值。使用RGB值和顏色測量值來確定用于每個顏色的轉換模型?？舍槍α硪粋€原色重復該過程。轉換模型可與數字彩色相機一起用于顯示設備的校準。

根據一些實施例，一種用于表征數字彩色相機的系統可以包括光源、光譜修改設備、積分球、數字彩色相機、分光輻射計和處理器。該系統被配置為使用光譜修改設備來修改光源的光輸出，以模擬可穿戴設備的虛擬圖像中的顏色。數字相機用于捕獲圖像的RGB數據，分光輻射計用于捕獲XYZ數據。該系統被配置為對于在場序彩色虛擬圖像中使用的三原色中的每個原色，確定由數字彩色相機RGB值捕獲的每個顯示顏色與絕對顏色空間中的顏色測量值之間的轉換模型。

根據一些實施例，一種用于表征數字彩色相機的方法包括：對于在場序彩色虛擬圖像中使用的三原色中的每個原色，使用具有表示可穿戴設備中的虛擬圖像中的光束的光譜特性的原色的輸入光束來照射顯示設備。該方法包括：用數字彩色相機捕獲顯示設備的圖像，并根據圖像確定每個原色的RGB值。該相機被數字彩色相機的RGB顏色空間表征。該方法還包括：用顏色測量設備捕獲與在顯示設備處的每個對應的原色相關聯的顏色測量值，從而獲取絕對顏色空間中的顏色測量值。該方法進一步包括使用RGB值和顏色測量值來確定用于每個顏色的轉換模型。

在上述方法的一些實施例中，該方法確定用于紅、綠和藍原色中的每個原色的轉換模型。