[发明专利]用于低视力用户的混合式透视增强现实系统和方法

说明书

提供了一种增强现实视力辅助系统、软件和方法，其融接通过利用混合式透视遮蔽启用硬件以及通过图像操纵、再处理、融接的软件来增强视力以模拟自然视力，用于呈现并显示给眼睛，从而实现先前所丢失的或影响的一系列任务。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年5月29日提交的题为“用于低视力用户的混合式透视增强现实”的美国临时专利申请号62/677,463的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。

该申请与于17年7月9日提交的美国序列号62/530,286、于17年7月10日提交的美国序列号62/530,792、于17年10月31日提交的62/579,657、于17年10月31日提交的美国序列号62/579,798、于17年11月17日提交的PCT专利申请号PCT/US17/62421、于17年11月17日提交的美国序列号15/817,117、于18年3月6日提交的美国序列号62/639,347、于18年3月12日提交的美国序列号15/918,884、于18年9月24日提交的美国序列号62/735,643、以及于18年10月31日提交的美国序列号16,177,333有关，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书中提及的所有出版物和专利申请都通过引用整体并入本文，其程度与特别单独指示每个单独出版物或专利申请被通过引用并入的程度相同。

背景技术

头戴式助视器已经使用了数百年，并且像过去一样，为通常基于光学器件的解决方案，诸如眼镜。具有可编程头戴式电子助视器的概念化和早期实验始于1980年代后期NASA资助的研究。所描述的基本功能性包括重映射像素，以便操纵呈现给佩戴者眼睛的图像。所描述的重映射主要是经修正的区域的形状、大小和位置不同的图像的放大形式和扭曲形式。尽管早期实验证明对几种基于视网膜的疾病值得关注，但是由于多种原因，所以最终该研究在当时被证明是不切实际的。

随着虚拟现实(VR)头戴式耳机和增强现实(AR)眼镜成为主流，可穿戴式头戴式设备的当前硬件实现方式已变得越来越普遍。这些平台被设计为并且旨在用于许多应用，诸如游戏、网真(telepresence)和广泛多种企业应用。这一使能技术还为低视力用户提供了更先进的图像处理的潜在丰富基础。然而，这些方法对于低视力用户而言都不理想，并且需要进一步完善新颖的软件和算法来无缝协同工作，以使头戴式可穿戴设备对低视力用户切实可行并有用。

发明内容

本文中所描述的本发明总体上涉及用于一类可穿戴式电子增强现实(AR)眼镜的改进硬件以及集成软件和算法，其中对于患有各种视力障碍(例如，年龄相关黄斑变性(AMD)以及其他视场缺陷)具有附加特定益处。提出的针对预先存在的AR眼镜设计的调整解决了先前通过蛮力方法解决的问题，该蛮力方法最终降低了眼镜的可用性和多功能性。通过承认并理解基础现象，经更新的方法建立了一种新的AR范式，其在没有牺牲标准设计的关键优点的情况下，进一步增强低视力用户的体验。在某些应用中，正常视力的用户也会从这些改变中受益。

目前，增强现实(AR)眼镜的实现方式清晰地分成两个互不相干的类别：视频透视(VST)和光学透视(OST)。