[发明专利]头戴式装置和系统

权利要求书

1.一种头戴式显示器(HMD)，其包括：

与广角透镜关联的面向上照相机，所述面向上照相机布置成捕获所述头戴式显示器的环境的图像；

图像比较器，所述图像比较器布置成从由所述面向上照相机在不同时间点捕获的图像导出所述头戴式显示器的偏航的指示；以及

处理器，所述处理器配置成在不同时间点捕获的图像中识别特征点，并且检测所识别的特征点在图像中的位置，从而提供两个相应图像之间的所述头戴式显示器的旋转运动的指示，其中，所述处理器配置成从图像位置的多个对检测旋转运动的指示，每对表示所述照相机的相对视点，并且其中，所述处理器还配置成从具有该对的视点之间的最低差异的一个或多个对导出旋转运动的指示。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述透镜是鱼眼透镜。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示器，其中所述透镜具有至少140°的视场。

4.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述图像是连续捕获图像。

5.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其配置成应用图像扭曲处理以将捕获图像转换成线性图像形式。

6.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述处理器还配置成将相关处理应用于由所述面向上照相机捕获的不同图像之间。

7.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述图像比较器配置成执行两种或更多种检测技术以检测头戴式显示器偏航，并且组合所述两种或更多种检测技术的结果。

8.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其包括：

倾斜检测器；

并且其中所述图像比较器配置成依靠所述头戴式显示器的当前倾斜忽略捕获图像的一个或多个部分。

9.一种头戴式显示器系统，包括：

一种头戴式显示器(HMD)，其包括：

与广角透镜关联的面向上照相机，所述面向上照相机布置成捕获所述头戴式显示器的环境的图像；

图像比较器，所述图像比较器布置成从由所述面向上照相机在不同时间点捕获的图像导出所述头戴式显示器的偏航的指示；以及

处理器，所述处理器配置成在不同时间点捕获的图像中识别特征点，并且检测所识别的特征点在图像中的位置，从而提供两个相应图像之间的所述头戴式显示器的旋转运动的指示，其中，所述处理器配置成从图像位置的多个对检测旋转运动的指示，每对表示所述照相机的相对视点，并且其中，所述处理器还配置成从具有该对的视点之间的最低差异的一个或多个对导出旋转运动的指示；以及

一个或多个基本设备和中间设备可操作地耦合到头戴式显示器。

10.一种操作头戴式显示器(HMD)的方法，所述头戴式显示器具有与广角透镜关联的、布置成捕获所述头戴式显示器的环境的图像的面向上照相机，所述方法包括：

通过一个或多个处理器，从由所述面向上照相机在不同时间点捕获的图像导出所述头戴式显示器的偏航的指示；

在不同时间点捕获的图像中识别特征点；

检测所识别的特征点在图像中的位置，从而提供两个相应图像之间的所述头戴式显示器的旋转运动的指示；

从图像位置的多个对检测旋转运动的指示，每对表示所述照相机的相对视点；以及

从具有该对的视点之间的最低差异的一个或多个对导出旋转运动的指示。