[发明专利]成像系统和产生背景图像和聚焦图像的方法

说明书

公开了成像系统和经由该成像系统产生用于显示装置的背景图像和聚焦图像的方法。成像系统包括针对用户的每只眼睛的至少一个成像传感器以及被耦接至该至少一个成像传感器的处理器。处理器被配置为控制成像传感器以捕获真实世界环境的至少一个图像，并且被设置成与显示装置可通信地耦接。此外，处理器被配置为：从显示装置接收指示用户的凝视方向的信息；基于用户的凝视方向确定至少一个图像的视觉精度区域；处理至少一个图像以生成背景图像和聚焦图像，并将生成的背景图像和生成的聚焦图像传送到显示装置。

技术领域

本公开总体上涉及视觉信息的表示；更具体地，涉及包括成像传感器和处理器的成像系统。此外，本公开还涉及经由前述成像系统产生用于显示装置的背景和聚焦图像的方法。

背景技术

近来，诸如虚拟现实、增强现实之类的技术已经见证了其使用的快速增长。这些技术向专用设备的用户呈现模拟环境(或虚拟世界)。在这种情况下，通过使用例如立体视觉的现代技术，在模拟环境中为用户提供更大的沉浸感，以增强用户对他/她周围的现实的感知。

通常，诸如虚拟现实设备之类的设备被用户用来体验模拟环境。在示例中，虚拟现实设备可以是双目虚拟现实设备，该双目虚拟现实设备针对用户的每只眼睛具有一个显示装置。此外，在双目虚拟现实设备的两个显示装置上显示不同的二维图像(也称为立体图)。具体地，组合这些不同的二维图像以产生深度错觉，因此，组合图像被投射到用户的眼睛上。通常，可以通过合适的成像设备捕获这些不同的二维图像并将其传送到虚拟现实设备。

然而，常规使用的成像设备具有某些限制。第一，现有的成像设备在捕获非常高的分辨率的二维图像的能力方面是有限的。此外，成像设备需要大量的光传感器来复制捕获的二维图像中的人类视觉系统的视觉灵敏度。第二，成像设备需要大带宽以将捕获的二维图像传送到虚拟现实设备。因此，在满足成像设备和虚拟现实设备之间的通信网络的数据吞吐量限制方面存在限制。第三，成像设备消耗大量功率以捕获、处理并将捕获的二维图像传送到虚拟现实设备。

因此，鉴于前述讨论，需要克服与虚拟现实设备相关联的成像设备有关的上述缺点。

发明内容

本公开旨在提供一种成像系统。本公开还旨在提供一种经由这种成像系统产生用于显示装置的背景图像和聚焦图像的方法。本公开旨在提供一种针对与传统成像设备相关的有限的分辨率和带宽限制的现有问题的解决方案。本公开的目的在于提供一种解决方案，其至少部分地克服了现有技术中遇到的问题，并提供用于与显示装置一起使用的稳健、可靠且有效的成像系统。

一方面，本公开的实施例提供了一种成像系统，包括：

-针对用户的每只眼睛的至少一个成像传感器；和

-耦接到所述至少一个成像传感器的处理器，所述处理器被配置为控制所述至少一个成像传感器以捕获真实世界环境的至少一个图像，

其中，所述处理器被设置成与显示装置可通信地耦接，所述显示装置包括：用于追踪所述用户的凝视方向的装置；用于渲染背景图像的至少一个背景图像渲染器；以及用于渲染聚焦图像的至少一个聚焦图像渲染器，

其中，所述处理器还被配置为：

-从所述显示装置接收指示所述用户的凝视方向的信息；

-基于所述用户的凝视方向确定所述至少一个图像的视觉精度区域；

-处理所述至少一个图像以生成所述背景图像和所述聚焦图像，所述背景图像具有第一分辨率以及所述聚焦图像具有第二分辨率，所述第二分辨率高于所述第一分辨率，其中，当处理所述至少一个图像时，所述处理器被配置为剪辑所述至少一个图像以通过以下方式生成所述聚焦图像：所述聚焦图像基本上对应于所述至少一个图像的视觉精度区域；以及

-将所生成的背景图像和所生成的聚焦图像传送到所述显示装置。