数字瞳孔间距离调节制造技术

技术编号:12582787 阅读:219 留言:0更新日期:2015-12-23 20:56
可对用户的瞳孔间距离(IPD)调节立体观察系统。软件产生的校准图像可呈现在具有两个光学器件的显示器上。用于所述校准图像的呈现的一个或多个设置被调节。所述设置与所述用户的瞳孔间距离(IPD)有关。当在所述一个或多个设置的特定值下用户将所述校准图像感知为可接受的时,从所述用户接收输入。然后确定相应于所述一个或多个设置的所述特定值的IPD值。在使用立体显示器呈现随后的软件产生的图像时使用所确定的IPD值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】数字瞳孔间距离调节优先权要求本申请要求2013年3月13日提交的美国临时专利申请号61/779,272的优先权利益,该临时申请的全部公开通过引用被并入本文。本申请要求2014年2月21日提交的美国专利申请号14/187,127的优先权利益,该临时申请的全部公开通过引用被并入本文。
本公开的方面涉及立体3D图像和数字图像调节。
技术介绍
头戴式显示器(HMD)和立体观察设备(SVD)具有用户可向里面看以看到立体3D图像的两个透镜或光圈。通常,这样的系统对左眼和右眼利用或产生单独的虚拟图像。这些图像通过单独的光学器件投影到用户的左眼和右眼。人具有在他们的眼睛之间的不同距离(瞳孔间距离或IPD)。成人的IPD范围可从大约50毫米到大约70毫米,这是相当大的变化范围。为了考虑这个变化,由于像差或立体分离,需要HMD或SVD的调节。像差包括(但不限于)几何透镜失真(透镜使直线弯曲)、横向/侧向色像差(光学器件将不同波长的光聚焦在焦平面上的不同位置处)、彗形像差(远离光学器件的中心的放大率的变化)和渐晕(偏离图像的中心的图像亮度变化)。立体分离指在沿着在代表人眼的两个虚拟摄像机之间的轴的每个虚拟图像之间的距离)。为了考虑这些IB)相关效应,HMD或SVD必须具有可物理地调节到用户的眼睛的间隔的光学器件,或显示在系统上的内容需要被调节。使用包含固定光学器件(即机械地固定到特定的iro距离的、具有立体分离距离的光学器件)的HMD/SVD,只有当用户的IB)匹配由系统的光学设计规定的IPD(HMD/SVD可以光学地设计成将正确的图像输送到一个特定的IPD,其可与在设备中的光学器件的机械Iro不同)时,内容才看起来是正确的(即减小的像差和正确的3D深度感知)。因此在固定光学器件中,为了向具有变化的IPD的用户正确地显示高质量图像,系统必须调节动态地显示的内容。可能校正显示在软件和/或硬件中的内容,如果用户的iro是已知的。硬件(摄像机、红外传感器等)存在以测量用户的IPD,但这些可向系统增加相当大的成本、复杂性和额外的功率要求。本公开的方面出现在这个上下文内。【附图说明】通过结合附图考虑下面的详细描述可容易理解本专利技术的教导,其中:图1是用户在显示立体图像的显示设备上观看图像的示意图。图2A是穿过透镜的中心部分的坐标纸的模拟图像。图2B是在图2A中的图像的中心部分的放大。图2C是穿过在中心左边2.5mm的点的坐标纸的模拟图像。图2D是在图2C中的图像的中心部分的放大。图3A-3B描绘示出本公开的各种方面的校准序列的例子。图4是描绘根据本公开的各种方面的用于iro调节的低成本硬件设备的示意图。图5是根据本公开的各种方面的用于执行IPD调节的系统的示意图。图6是描述根据本公开的各种方面的用于执行iro调节的操作的指令的图。【具体实施方式】虽然为了说明的目的下面的详细描述包含很多特定的细节,但是本领域中的普通技术人员将认识到,对下面的细节的很多变化和变更在本专利技术的范围内。相应地,下面描述的本专利技术的示例性实施方案被阐述而没有所主张的专利技术的一般性的任何损失且没有在所主张的专利技术上强加限制。本公开的方面包括使用户能够数字地调节被显示的内容以与用户的IPD匹配的简单“数字iro调节”。这个调节可在软件或硬件或软件和硬件的某种组合中实现。本公开的方面包括使用充当数字图像内容的软件来调节内容,但不是作为原始内容创建过程的部分,然而软件也可为每次调节选择预先准备的内容。硬件可用于将调节应用于内容视频信号,之后它通过光学器件显示给用户。用户可通过适当配置的硬件例如通过在HMD/SVD上或附近的按钮、滑块、转盘等发起调节。任选地,调节可由用户通过软件例如通过内容内菜单或通过特定的校准过程来发起。可使用一旦用户按下所提到的按钮就显示的简单校准屏幕来实现校准过程,且用户可调准有色物体,直到在适当的使用之前它们的颜色在用户看来是正确的为止。可基于用户的数字Iro选择来应用不同形式的光学失真校正,且正确的图像可被显示给用户。—旦调节由用户选择,上述像差和/或立体分离就可在交互式速率下被动态地改变,使得用户可在一段短时间段内看到调节的效应。用户可接着调节HMD/SVD的成像,直到内容在用户看来是正确的为止。此外,一旦用户调节了 HMD/SVD图像质量以匹配它们的IPD,这个调节(数字IPD值)就可存储在HMD/SVD或连接到HMD/SVD的设备上以与用户匹配。因此,每当用户戴着HMD/SVD时,内容被调节以对他们显示为正确的,且他们不再需要重新调节。这样的用户匹配的例子可包括将用户的“数字IPD”值存储在计算机或游戏系统的他们的配置文件/登录中。每当那个用户登录到他们的计算机或游戏系统中时,他们的IPD值就被取回,且在HMD/SVD上的内容为他们被调节。本公开的方面可包括集成到其它内容例如游戏内的校准序列,以增强用户体验并提供更无缝的操作和甚至在用户不知道校准正发生的情况下执行校准。本公开的方面可包括通过将校准序列集成到内容例如视频内容或游戏内容中而不是提供专用校准序列来进一步优化Iro校准序列。在图1中描绘来由于眼睛移位(人眼从光学器件的中心轴水平地移动)而引起的光学失真的问题。用户105向显示设备110里面看以观看立体图像。处理系统106将立体图像发送到显示设备110,其包含相应于用户的每只眼睛的光学器件115。然而在图1中,用户的IPD并不与显示设备的光学器件匹配,导致由用户感知的像差。在图2A和2B与图2C和2D中进一步例示由于眼睛移位(人眼从光学器件的中心轴水平地移动)而引起的光学失真的问题。在这些图片中,当眼睛从中心向左移动2.5mm时,你可看到几何和色像差变化。为63.5mm的ITO产生图2A和2B的中心图像,且图2C和2D的图像示出2.5mm移位(具有68.5mm的IPD的用户)。具有68.5mm的IPD的用户将得到与具有63.5mm的IPD的用户稍微不同的图像。在2D的图像中的色像差可展现在中心线中的颜色的边缘效应的形式中。这与图2B中的相对清晰的中心线比较可被看作在图2D中的垂直中心线的模糊。注意,原始图像是彩色的,且颜色边缘效应被展现为在黑白图像中看到的模糊。通过软件翘曲,可改变图2C和2D以在具有68.5mm的IPD的用户看来当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,其包括:在具有两个光学器件的显示设备上呈现校准图像,用户向所述两个光学器件里面看以看到立体3D图像;调节一个或多个设置用于使用耦合到所述显示设备的处理器呈现所述校准图像,其中所述一个或多个设置与所述用户的瞳孔间距离(IPD)有关;在所述处理器处从所述用户接收输入,所述输入相应于所述用户在所述一个或多个设置的特定值下将所述校准图像感知为可接受的;使用所述处理器确定相应于所述一个或多个设置的所述特定值的IPD值;以及在向具有所述处理器的立体显示器呈现随后的软件产生的图像时使用所确定的IPD值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:JR斯塔福德
申请(专利权)人:索尼电脑娱乐公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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