[发明专利]头戴式显示器跟踪系统

权利要求书

1.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

成像组件，其包括多个相机，所述多个相机定位在所述HMD上的不同位置处并且被定向为捕获围绕所述HMD的局部区域的不同部分的图像，所述多个相机各自具有与相邻相机重叠的视场，并且所述成像组件被配置为：

生成所述多个相机中的每一个相机的曝光设置，以及

根据成像指令来捕获所述局部区域的图像；

控制器，其被配置为：

使用所述曝光设置生成成像指令，所述成像指令使得对于所捕获的图像中的每一个，所述多个相机中的每一个相机的曝光时间的相应中点在同一时间值出现，

向所述成像组件提供所述成像指令，以及

使用所捕获的图像来确定所述HMD在所述局部区域中的位置。

2.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述成像组件包括四个相机，每个相机具有在120度至180度的范围内的视场。

3.根据权利要求2所述的HMD，其中，第一相机和第二相机具有基本平行的定向，使得所述第一相机和所述第二相机的视场提供所述局部区域的一部分的立体成像。

4.根据权利要求3所述的HMD，其中，所述第一相机和所述第二相机位于所述HMD的底部部分上，使得所述第一相机和所述第二相机的视场捕获在静止位置的佩戴所述HMD的用户。

5.根据权利要求3所述的HMD，其中，第三相机和第四相机具有不同的定向，使得所述第三相机和所述第四相机的视场的仅一部分重叠。

6.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述成像指令包括针对所述多个相机中的每一个相机的编程化的时间延迟，所述时间延迟是在参考时间点和所述相机的曝光的开始之间的一段时间，并且所述参考时间点由所述HMD检测到的同步脉冲控制。

7.根据权利要求6所述的HMD，其中，所述同步脉冲是由外围设备发射的光脉冲。

8.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述多个相机中的每一个相机的曝光设置随所述HMD在所述局部区域内的位置的改变而改变，并且其中所述控制器基于改变的曝光设置生成更新的成像指令。

9.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述控制器使用所述多个相机中的每一个相机的曝光设置和来自所捕获的图像的深度信息来更新模型，其中，所述模型表示所述局部区域的映射函数。

10.根据权利要求9所述的HMD，其中，使用所述模型和来自所述HMD内的惯性测量单元的信息，所述控制器还被配置成：

使用来自所述惯性测量单元的信息来预测所述HMD在所述局部区域内的未来位置；以及

基于所预测的未来位置和所述模型来确定所述多个相机中的每一个相机的曝光设置。

11.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述控制器被配置成：

识别所述局部区域中的高优先级的区域和所述局部区域中的低优先级的区域，所述高优先级的区域和所述低优先级的区域都在所述多个相机中的相机的视场中，其中，所述高优先级区域与第一曝光值相关联，并且所述低优先级区域与不同的曝光值相关联；以及

为所述高优先级区域确定所述相机的曝光设置，使得所述曝光设置针对所述第一曝光值而曝光。

12.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述控制器还被配置成：

确定所述多个相机中的每一个相机的曝光长度的中点；

使每个相机的所确定的中点以同一时间点为中心；以及

确定每个相机的时间延迟，其中，所述时间延迟是在参考时间点和所述相机的曝光长度的开始之间的一段时间，导致每个相机开始图像捕获使得每个相机的曝光长度的中点出现在所述同一时间点。