[发明专利]用于同步图像传感器的系统和方法

说明书

本申请涉及用于同步图像传感器的系统和方法。本公开描述了与具有不同曝光持续时间的图像传感器的同步相关的系统、方法和设备。在一些实施例中，系统可以包括具有不同曝光持续时间的多个图像传感器，例如照相机。数据管理部件可以被配置成从图像传感器接收传感器数据。此外，同步部件可以被配置为向图像传感器发送快门同步脉冲。最后，跟踪部件可以被配置为至少部分地基于快门同步脉冲，将图像传感器的不同曝光持续时间在时间上对中。还公开了各种其他系统和方法。

本申请是申请日为2019年04月05日，申请号为201980024896.8，发明名称为“用于同步图像传感器的系统和方法”的申请的分案申请。

交叉引用

本申请要求于2018年4月9日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FORSYNCHRONIZING IMAGE SENSORS”的第15/948,242号美国非临时申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

背景

增强现实(AR)和虚拟现实(VR)眼戴式设备(eyewear device)或头戴式设备(headset)可以使用户能够体验激动人心的事件，例如在计算机生成的三维世界模拟中与人交互，或者查看叠加在现实世界视图上的数据。AR/VR眼戴式设备和头戴式设备也可以用于娱乐以外的目的——政府可以用它们来模拟军事训练、医生可以用它们来练习外科手术、工程师可以用它们来作为可视化辅助工具。

AR/VR系统通常包括多个图像传感器或照相机，或者集成在眼戴式设备或头戴式设备本身内，或者安装在各种外部设备或附件上。这些图像传感器通常需要不同曝光持续时间，这是由于例如图像传感器暴露于不同的照明场景(例如，明亮对比昏暗的环境)和/或由于它们的预期目的(例如，对于VR头戴式设备的内向外位置跟踪(inside-outpositional tracking)，可能需要比跟踪具有嵌入式红外发光二极管的VR控制器更长的曝光持续时间)。

同步具有不同曝光持续时间的图像传感器的传统尝试通常包括对齐传感器各自曝光持续时间的开始。然而，如果这些曝光持续时间的开始是对齐的，它们的中心点通常会未对齐，因为它们的长度不同。不幸的是，这可能导致在这些曝光持续时间期间捕获的对象或特征的质心未对齐(尤其是如果头戴式设备/图像传感器或者被跟踪的对象或特征正在移动)，这可能导致用于跟踪这些对象或特征的计算机视觉计算中的误差。例如，如果由安装在VR头戴式设备上不同位置处的图像传感器捕获的对象的质心未对齐，VR跟踪系统可能难以准确地跟踪VR用户的头部姿态。

概述

如下文将更详细描述的，本公开描述了使具有不同曝光持续时间的图感器同步的各种方法，以正确地跟踪由这种图像传感器捕获的帧内的对象和/或特征。根据一些实施例，能够完成这种任务的装置可以包括：数据管理部件，其被配置为从具有不同曝光持续时间的多个图像传感器接收传感器数据；同步部件，其被配置为向多个图像传感器发送快门同步脉冲；以及跟踪部件，其被配置为将多个图像传感器的不同曝光持续时间对中(center)。可以至少部分地基于快门同步脉冲将多个图像传感器的不同曝光持续时间对中。

在一些示例中，为了将不同曝光持续时间在时间上对中，跟踪部件还可以被配置成：(1)识别比第二图像传感器的第二曝光持续时间短的第一图像传感器的第一曝光持续时间，(2)至少部分地基于第一曝光持续时间的长度和第二曝光持续时间的长度，计算第一曝光持续时间的消隐持续时间(blanking duration)，该消隐持续时间将第一曝光持续时间与第二曝光持续时间在时间上对中，然后(3)指示同步部件将消隐持续时间加到第一曝光持续时间上，以将第一曝光持续时间与第二曝光持续时间在时间上对中。