[发明专利]头戴式显示器跟踪系统

说明书

头戴式显示器(HMD)被配置成捕获局部区域的图像和/或视频。HMD包括成像组件和控制器。成像组件包括多个相机，该多个相机定位在HMD上的不同位置处，并且被定向成捕获围绕HMD的局部区域的不同部分的图像。控制器使用图像信息生成用于每个相机的成像指令。成像指令使得对于所捕获的图像中的每一个，每个相机的曝光时间的相应中点在同一时间值出现。相机根据成像指令捕获局部区域的图像。控制器使用所捕获的图像来确定HMD在局部区域中的位置，并更新表示局部区域的深度和曝光设置的映射函数的模型。

背景

本公开总体上涉及头戴式显示器，并且具体涉及头戴式显示器跟踪系统。

虚拟现实(VR)系统通常包括用于确定由用户佩戴的头戴式装置(headset)的位置和移动的外部设备。因此，这样的系统的操作被限制在包括外部设备的特定区域(例如，房间)。此外，这样的外部设备通常使用某种有源照明源(例如，结构光)来确定用户的位置，这增加了系统的复杂性和功率要求。

概述

一种头戴式显示器(HMD)被配置成捕获局部区域的图像和/或视频，该图像和/或视频的至少一部分是立体的。HMD包括成像组件和控制器。

成像组件包括多个相机，该多个相机定位在HMD上的不同位置处，并且被定向成捕获围绕HMD的局部区域的不同部分的图像。多个相机各自具有与相邻相机重叠的视场。多个相机中的每个相机生成曝光设置，该曝光设置由控制器用来为每个相机生成成像指令。每个相机根据成像指令捕获局部区域的图像。

控制器被配置为使用相应的曝光设置来为每个相机生成成像指令。成像指令使得对于所捕获的图像中的每一个，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。控制器向成像组件提供成像指令，使得相机可以捕获局部区域的图像。控制器使用所捕获的图像来确定HMD在局部区域中的位置。

附图简述

图1示出了根据实施例的头戴式显示器(HMD)。

图2A示出了根据一个实施例的HMD的前视图。

图2B示出了根据一个实施例的HMD的侧视图。

图3是示出根据一个实施例的HMD系统的实施例的框图。

图4示出了根据一个实施例的HMD上的多个相机的视场。

图5示出了根据一个实施例的用于同步HMD上的多个相机的图像捕获的方法。

图6是示出根据一个实施例的确定HMD在局部区域内的位置的过程的流程图。

附图仅为了说明的目的而描绘本公开的实施例。本领域中的技术人员从下面的描述中将容易认识到本文示出的结构和方法的替代实施例可以被采用而不偏离本文所述的本公开的原理或者所推崇的益处。

详细描述

本发明的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来被实现。人工现实是在呈现给用户之前以某种方式被调整的现实的形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，现实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，其中任一个可以在单个通道中或在多个通道(例如为观看者产生三维效果的立体视频)中被呈现。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与用于例如在人工现实中创建内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联。可以在各种平台(包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台)上实现提供人工现实内容的人工现实系统。