[发明专利]使用公共对象维持颜色校准的方法和系统

说明书

本文描述了用于使用公共对象来维持颜色校准的系统和方法。在示例性实施例中，AR系统包括前向相机、AR显示器、处理器和用户界面。所述处理器被配置为从所述前向相机接收图像数据，并且识别所述图像数据中描绘的任何已知对象。然后，所述处理器确定所识别的已知对象的至少一个测试渲染的RGB信息，并通过所述AR显示器显示该RGB信息。来自所述用户界面的输入被所述处理器接收并被用于更新AR显示颜色校准模型，其中所述输入指示所述至少一个测试渲染中的哪一渲染是与所述真实世界对象最接近的匹配以及指示对所述匹配的满意度水平。可以迭代地提供更多的测试渲染以提高所述校准的精度。

相关申请的交叉引用

本申请是以下申请的非临时申请并按照35U.S.C.§119(e)要求其权益：2017年12月29日提交的题为“使用公共对象维持颜色校准的方法和系统(Method and System forMaintaining Color Calibration Using Common Objects)”的美国临时专利申请序列号62/612,140，该申请通过引用而被整体结合到本文中。

背景技术

颜色校准的目的是测量和/或调整设备(输入或输出)对已知状态的颜色响应。在国际颜色协会(ICC)术语中，这是所述设备的附加颜色特性化(characterization)以及随后的剖析的基础。在非ICC工作流程中，校准有时指的是一次性建立与标准颜色空间的已知关系。颜色校准是对所有采用颜色管理工作流的有效部分的设备的要求。

输入数据可以来自设备源，如数字相机、图像扫描仪或任何其他测量设备。这些输入可以是单色的(在这种情况下，仅需要校准响应曲线，尽管在一些选择的情况下，还必须指定该单通道对应的颜色或光谱功率分布)或在多维颜色中被指定(最通常在三通道RGB模型中)。在大多数情况下，输入数据是对照简档连接空间(PCS)来校准的。

颜色校准被许多行业使用，例如电视生产、游戏、摄影、工程、化学、医学等。

传统的计算机显示器在用于需要最精确的颜色再现的应用中时需要单独的特性化。增强现实系统将类似地受益于单独的校准以确保混合内容(真实世界和合成影像)的准确且可信的呈现。增强现实系统可以要求甚至更好的准确性，因为所述真实世界和合成内容根据定义是在相同场景中的，并且通常在视场中紧邻。这种相邻性呈现了颜色匹配的最坏情况，因此最严格的颜色再现是有利的。

增强现实显示系统的频繁校准有益于维持最高水平的颜色再现准确性。如果用户需要查看色图或其他传统的特性化目标以便保持这种高精确度，则用户的体验将被减弱。一次性工厂校准是不够的，因为它不能考虑显示器随时间的变化。

发明内容

一种经校准的前向相机或光谱仪连续地捕获增强现实(AR)系统的真实世界场景的图像数据。在一些实施例中，相机系统(或替代地，第二相机系统)在AR头戴式装置(例如，AR眼镜(AR goggles))内侧，且还可检测插入的合成影像。校准过程(如眼睛跟踪)可以用于将相机图像与观察者所看到的图像对准。控制AR系统的处理器与已知对象的颜色数据库通信，所述已知对象例如产品、标志、甚至是自然人为制品，例如草和天空。当在所述真实世界视场中识别出来自所述数据库的对象时，所述处理器使用以下两种方法中的至少一种来重新校准显示器：

1)在用户干预下：向用户呈现两个版本的所述已知对象(例如：在真实世界对象的任一侧上显示一个版本)。用户选择最接近的视觉匹配。该过程可被迭代进行。

2)在没有用户干预的情况下：所述处理器显示对于覆盖在真实世界对象上的匹配颜色的最佳当前估计。所述内侧相机捕获所述场景，并且所述处理器将所述真实世界对象的颜色与所述(合成)估计进行比较。比较所测量的颜色和期望的颜色，并且如果它们的值在阈值色差内，则校准完成。这个过程是完全自动化的。所述色差阈值可以是内置的默认值或由用户设置/控制(例如，取决于他们的具体应用)。