[发明专利]用于转角检测的方法和装置

说明书

一种被配置为由用户头戴的装置，包括：屏幕，其被配置为向用户呈现图形；相机系统，其被配置为观看用户所处的环境；以及处理单元，其被耦合到相机系统，该处理单元被配置为：获得具有第一分辨率的第一图像，第一图像具有第一转角，确定具有第二分辨率的第二图像，第二图像具有与第一图像中的第一转角相对应的第二转角，其中第二图像是基于第一图像的，第二分辨率小于第一分辨率，在第二图像中检测第二转角，确定第二转角在第二图像中的位置，以及至少部分地基于所确定的第二转角在第二图像中的位置来确定第一转角在第一图像中的位置。

技术领域

本公开涉及头戴式图像显示设备，以及用于在由头戴式图像显示设备生成的图像中检测转角的方法和装置。

背景技术

现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”(VR)或“增强现实”(AR)体验的“混合现实”(MR)系统的发展，其中，数字再现的图像或其部分以他们看起来是真实的或可被感知为真实的方式呈现给用户。VR场景通常涉及以对实际的真实世界视觉输入不透明的方式来呈现数字或虚拟图像信息。AR场景通常涉及将数字或虚拟图像信息的呈现作为对用户周围的真实世界(即，对真实世界视觉输入的透明度)的可视化的增强。因此，AR场景涉及以对真实世界视觉输入透明的方式来呈现数字或虚拟图像信息。

MR系统可以生成并显示颜色数据，这增加了MR场景的真实性。这些MR系统中的许多系统通过快速连续地按顺序投射与彩色图像对应的不同(例如，原色)颜色或“场”(例如，红色、绿色和蓝色)的子图像来显示颜色数据。以足够高的速率(例如，60Hz、120Hz等)投射彩色子图像可以在用户的头脑中传递平滑的彩色MR场景。

各种光学系统在用于显示MR(VR和AR)场景的各种深度处生成包括彩色图像的图像。一些这样的光学系统在2014年11月27日提交的美国实用专利申请No.14/555,585(代理案号ML.20011.00)中描述，其内容通过引用整体被明确地并完整地并入本文中，如同完全阐述一样。

MR系统可以采用可穿戴显示设备(例如，头戴式显示器、头盔式显示器或智能眼镜)，其至少松散地耦接到用户的头部，并由此在用户的头部移动时移动。如果显示系统检测到用户的头部运动，则可以更新(例如，“改变(warp)”)正在显示的数据以考虑头部姿势(即，用户头部的取向和/或位置)的变化。

作为示例，如果佩戴头戴式显示设备的用户观看显示器上的虚拟对象的虚拟表示并且在虚拟对象出现的区域周围行走，则可以针对每个观看点渲染虚拟对象，从而给予用户他们在占据真实空间的对象周围行走的感知。如果头戴式显示设备用于呈现多个虚拟对象，则可以使用头部姿态的测量来渲染场景以匹配用户的动态变化的头部姿态并且提供增加的沉浸感。

能够实现AR的头戴式显示设备提供对真实对象和虚拟对象两者的同时观看。通过“光学透视”显示器，用户可以透视显示系统中的透明(或半透明的)元件以直接观看来自环境中的真实对象的光。透明元件(通常称为“组合器”)将来自显示器的光叠加在用户对真实世界的视图上，其中来自显示器的光将虚拟内容的图像投射在环境中的真实对象的透视图上。相机可以被安装到头戴式显示设备上以捕获由用户观看到的场景的图像或视频。

当前光学系统，诸如MR系统中的那些光学系统，光学地渲染虚拟内容。内容是“虚拟的”，因为其不对应于位于空间中的相应位置的真实物理对象。相反，当用户被指向其的眼睛的光束刺激时，虚拟内容仅存在于头戴式显示设备的用户的大脑(例如，光学中心)中。

在一些情况下，头戴式图像显示设备可以相对于真实环境显示虚拟对象和/或可以允许用户相对于真实环境来放置和/或操纵虚拟对象。在这样的情况下，图像显示设备可以被配置为相对于真实环境定位用户，使得虚拟对象可以相对于真实环境被正确地移位。头戴式图像显示设备可以使用定位地图(map)来执行定位。具体地，当执行定位时，图像显示设备可以从图像显示设备的相机系统获得实时输入图像，并且将输入图像中的特征与定位地图中的特征进行匹配。