[发明专利]头戴式装置及其驱动方法

说明书

提供适用于一头戴式装置的一种驱动方法。驱动方法包含以下操作：移动头戴式装置的第一影像撷取单元以及第二影像撷取单元以分别撷取两张左眼影像以及两张右眼影像；根据两张左眼影像中至少一左眼特征计算第一瞳距；根据两张右眼影像中至少一右眼特征计算第二瞳距；根据第一瞳距与第二瞳距计算双瞳间距；以及根据双瞳间距调整头戴式装置的第一透镜与第二透镜间的距离。上述头戴式装置的驱动方法的优点之一是运算量相当的低，从而提供高执行速度。

技术领域

本公开关于一种头戴式装置及其驱动方法，特别是关于一种根据使用者双瞳间距适应性地调整透镜间距离的头戴式装置及其驱动方法。

背景技术

虚拟现实是一种藉由电脑模拟三维虚拟环境的技术，将视觉、听觉、触觉以及其他感官上的模拟提供给使用者。虚拟现实的头戴式装置包含两透镜，分别对应提供立体显示影像的左以及右显示器。然而，当两透镜间的距离与使用者的双瞳间距不匹配时，使用者可能会观察到影像失真，其不单单破坏使用者的体验也会造成虚拟现实晕动症。

发明内容

本公开提供一种驱动方法，适用于一头戴式装置，其包含：移动头戴式装置的第一影像撷取单元以及第二影像撷取单元以分别撷取两张左眼影像以及两张右眼影像；根据两张左眼影像中至少一左眼特征计算第一瞳距；根据两张右眼影像中至少一右眼特征计算第二瞳距；根据第一瞳距与第二瞳距计算双瞳间距；以及根据双瞳间距调整头戴式装置的第一透镜与第二透镜间的距离。

在一些实施例中，计算第一瞳距的操作包含：计算两张左眼影像间至少一左眼特征的一左眼视差；以及根据与第一影像撷取单元或第二影像撷取单元相关的多个相机参数、第一影像撷取单元的一位移以及左眼视差计算第一瞳距。

在一些实施例中，计算双瞳间距的操作包含：计算至少一左眼特征以及第一影像撷取单元的光轴间的第一距离；计算至少一右眼特征以及第二影像撷取单元的光轴间的第二距离；根据第一瞳距、第一距离以及多个相机参数计算左瞳孔与第一影像撷取单元的光轴间的第三距离，其中上述相机参数与第一影像撷取单元或第二影像撷取单元相关；根据第二瞳距、第二距离以及相机参数计算右瞳孔与第二影像撷取单元的光轴间的第四距离；以及根据第三距离、第四距离以及第一影像撷取单元和第二影像撷取单元间的距离计算双瞳间距。

在一些实施例中，第一显示器随着第一影像撷取单元移动，第二显示器随着第二影像撷取单元移动，其中当第一显示器在第一方向上移动时，第一显示器显示第一特征点，第一特征点在与第一方向相反的方向上移动；当第二显示器在第二方向上移动时，第二显示器显示第二特征点，第二特征点在与第二方向相反的方向上移动。

在一些实施例中，计算第一瞳距包含：从两张左眼影像辨识包含至少一左眼特征的多个左眼特征；根据左眼特征计算左瞳孔分别在两张左眼影像中的第一预测座标以及第二预测座标，且第一预测座标以及第二预测座标对应于使用者实质上直视前方的情况；计算第一预测座标与第二预测座标间的左眼视差；以及根据与第一影像撷取单元或第二影像撷取单元相关的多个相机参数、第一影像撷取单元的位移以及左眼视差计算第一瞳距。

在一些实施例中，计算第二瞳距包含：从两张右眼影像辨识包含至少一右眼特征的多个右眼特征；根据右眼特征计算右瞳孔分别在两张右眼影像中的第三预测座标以及第四预测座标，且第三预测座标以及第四预测座标对应于使用者实质上直视前方的情况；计算第三预测座标与第四预测座标间的右眼视差；以及根据相机参数、第二影像撷取单元的位移以及右眼视差计算第二瞳距。

在一些实施例中，计算双瞳间距包含：计算第二预测座标以及第一影像撷取单元的光轴间的第一距离；计算第四预测座标以及第二影像撷取单元的光轴间的第二距离；根据第一瞳距、第一距离以及相机参数，计算第一影像撷取单元的光轴与头戴式装置的容置空间中的左瞳孔预测位置间的第三距离；根据第二瞳距、第二距离以及相机参数，计算第二影像撷取单元的光轴与头戴式装置的容置空间中的右瞳孔预测位置间的第四距离；以及根据第三距离、第四距离以及第一影像撷取单元和第二影像撷取单元间的距离计算双瞳间距。