基于头部跟踪的深度融合制造技术

多层显示(MLD)系统可包括多个显示屏和处理系统，该多个显示屏包括以基本平行并且重叠的方式布置的至少第一和第二显示屏，该处理系统包括至少一个处理器和存储器。处理系统可被配置成在两个MLD层上和之间呈现内容，使得从观看者的视角正确地呈现该内容。

Depth fusion based on head tracking

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于头部跟踪的深度融合相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月4日提交的美国临时专利申请第62/501,524号的优先权权益，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。技术背景本公开总体上涉及显示器，并且更具体地涉及用于在多层显示器上显示图像的显示系统和方法。限于单个二维显示的图像显示器缺少深度信息。为了传达对象的深度信息，已经努力提供能够以三维显示对象的显示器。例如，立体显示器通过显示对于左眼和右眼分开显示的偏移图像来传达深度信息。然而，立体显示器受限于观察者可以观看显示器的角度。此外，立体显示器可引起各种不适症状，诸如，眼睛疲劳、视力模糊以及复视。多层显示器也已被开发，以利用真实深度感知来显示对象。多层显示(MLD)系统对于若干应用正变得越来越流行，诸如车辆仪表板、游戏机、手持设备等。MLD系统可被配置成用于显示场景的图像，使得通过将要显示的对象分布到MLD的单独显示面板上来表示深度。在于2016年11月23日提交的美国专利申请第15/359,732号中描述了示例MLD系统，该专利申请的内容以其整体并入本文。在一些显示技术中，当开发看起来存在于分立分层显示器之间的基于MLD的内容时，内容经常会由于位置相同的内容没有排齐而“中断”。这是由显示器的物理深度和来自这种结构的固有视差引起的。通过以这种方式在内容存在于“各层之间”时移动内容并改变内容大小，可以构建粗略的解决方案，然而，这种粗略的解决方案会遇到甜蜜点(sweetspot)-并且当用户从与正常情况相比甚至轻微的变化角度观看内容时可能会发生中断。
技术实现思路
示例性实施例提供了一种显示系统，该显示系统可使用多层显示器来提供视觉深度信息，所述多层显示器包括以堆叠布置提供提供并具有改善的可观看性的两个或更多个显示屏(例如，LCD)和/或层。可以通过在多个显示屏上显示对应的梯度来提供所显示的对象的视觉深度信息。可通过从观看者的视角呈现内容并随后经由它们的投影矩阵使其进行偏斜来提供改善的可观性。目标是要在两个MLD层上呈现内容，使得从观看者的视角正确地呈现内容，并且内容看上去存在于两个MLD层之上和其之间。附图说明为了可以理解本专利技术的特征，下文描述了多个附图。然而，应注意到，附图仅示出了本专利技术的特定实施例，并因此不应视为限制其范围，因为本专利技术可涵盖其他同样有效的实施例。图1示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的多层显示器。图2示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的显示系统。图3示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的虚拟的模拟像。图4示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的定位在被跟踪的头部位置处的相机。图5示意性地示出了根据本公开的一些示例性实施例的相机，该相机成一定角度以看向具有经校正的视场的MLD显示器的中心。图6A、图6B、图6C、图6D和图6E示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的内容被透视地呈现并随后被投影仪偏斜到MLD上。图7示出了根据本公开的一些示例实施例的深度图。图8示出了根据本公开的一些示例实施例的表示用于在多层显示系统上显示信息的方法的流程图。图9示出了使用其可实现(多个)本公开的实施例(诸如，图1-图8)的示例性处理系统。图10A、图10B、图10C、图10D和图10E示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的内容在没有渲染或投影的情况下通过一步式过程被透视地偏斜。具体实施方式MLD系统包括多个分开的显示屏(也被称为显示层或显示面板)。如上文并入的专利申请中所描述的，观察者查看在MLD系统上显示的场景的合成图像，而合成图像是对于观察者而言在MLD系统的相应显示屏上显示的场景的各种部分的分开图像的视觉外观。为了解决创建当以偏离角度观看时出现在层之间的内容的问题，在示例实施例中，采用头部跟踪以在算法上自动且正确地投影内容，使其看起来存在于层之间而没有甜蜜点。如本文中所使用的，甜蜜点是一位置和/或区域，从该位置和/或区域可以以足够的(例如，在预定水平以上的)清晰度和/或质量看到MLD上的图像。甜蜜点的数量和其各自的大小根据显示器的特定参数而有所不同。示例实施例提供了将内容呈现为看起来在两个MLD层上和之间，使得从观看者的视角正确地呈现了该内容。为此，从观看者的视角来呈现内容，并且随后通过其投影矩阵对该内容进行偏斜。本公开的示例实施例检测观看者的头部和/或眼睛位置，并相应地调整在相应显示屏上显示的一个或多个图像的显示，以正确地将图像内容呈现为即使在存在头部和/或眼睛移动的情况下从观看者的视角来看也还是看起来在MLD的相应层之上或之间。图1示出了根据本公开一些示例实施例的MLD系统100。显示系统100可包括光源120(例如，后部安装的光源、侧面安装的光源，可选地具有光导)、以及多个显示屏130-160。显示屏130-160可以以重叠的方式被设置成彼此和/或与光源120的表面(例如，光导)大体平行或平行。在一个实施例中，光源120和显示屏130-160可以被设置在共同的壳体中。将理解的是，在一些示例实施例中，MLD100可包括仅两个显示屏，并且可或可不包括光源120(例如，光源可在MLD系统的壳体外部)。在本公开的一些示例实施例中，可在车辆的仪表板处提供MLD100，以便于向观看者(观察者)示出图像(诸如，速度计、诸如油压或燃料水平仪表之类的仪表、导航等)。应当理解的是，图中所示的要素未按比例绘制，并因此，在其他实施例中可包括不同的形状、大小等。还应当理解的是，车辆仪表板仅是MLD系统的一个应用，并且在各种实施例中设想了将MLD系统用作便携式设备的显示器、游戏显示器、广告显示器等。在使用MLD系统显示三维3D效果的示例应用中，MLD系统100可通过在显示屏130-160中的两个、三个或更多个上同时地显示包括梯度的信息来向观看者/观察者190(诸如车辆的操作员或乘客)显示图形信息。为了模仿所显示的对象的深度提示，可以在不同的显示屏130-160上用给定颜色的不同梯度等来显示同一对象的多个部分。例如，可以控制显示屏130-160中的每一个显示在传统车辆仪器面板中找到的仪表和/或指针的不同部分。在某些实施例中，可以控制显示屏130-160中的每一个显示要佩戴在用户的手腕上的手表设备等的图像(例如，时钟、仪表和/或(多个)指针)的不同部分。在显示系统100的一个示例应用中，梯度可被用于使用显示系统100以三维的方式更好地向观看者显示斜坡/倾斜的表面。示例梯度将从最靠近观看者的显示层上的不透明颜色(例如，浅灰色)淡化为一颜色(例如，深灰色)，而在最后面的层上以相反的方向形成重叠的梯度，以便更好地向车辆的操作者显示形状的三维图像(例如，速度计边沿或RPM指针等)，反之亦然。例如，针的主体可以是如由最接近观看者显示面板130所示的看起来不透明的颜色(例如，浅灰色)，并且针的侧面或边缘可以在显示面板140、150中逐渐变得更透明(例如，更深的灰色)，从而看起来表面在深度方向上进一步向后倾斜远离观看者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显示三维图像的多层显示(MLD)系统：/n多层显示单元；以及/n处理系统，所述处理系统通信地耦合至所述多层显示单元以及头部和/或眼睛跟踪设备，并且包括至少一个处理器以及存储器，所述处理系统被配置成：/n获取一个或多个图像；/n基于从所述头部和/或眼睛跟踪设备接收到的信息，检测观看者的头部和/或眼睛位置；/n生成表示至少所述多层显示单元以及相对于所述多层显示单元的所检测到的位置的虚拟模拟像；/n使用生成的虚拟模拟像，确定用于在所述多层显示单元上显示图像的显示参数；以及/n基于根据所述显示参数获得的一个或多个图像，在所述多层显示单元上显示至少一个图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170504 US 62/501,5241.一种用于显示三维图像的多层显示(MLD)系统：
多层显示单元；以及
处理系统，所述处理系统通信地耦合至所述多层显示单元以及头部和/或眼睛跟踪设备，并且包括至少一个处理器以及存储器，所述处理系统被配置成：
获取一个或多个图像；
基于从所述头部和/或眼睛跟踪设备接收到的信息，检测观看者的头部和/或眼睛位置；
生成表示至少所述多层显示单元以及相对于所述多层显示单元的所检测到的位置的虚拟模拟像；
使用生成的虚拟模拟像，确定用于在所述多层显示单元上显示图像的显示参数；以及
基于根据所述显示参数获得的一个或多个图像，在所述多层显示单元上显示至少一个图像。


2.根据权利要求1所述的多层显示系统，
其特征在于，所述多层显示单元包括多个显示层，所述多个显示层包括以基本平行并且重叠的方式布置的至少第一显示层和第二显示层，并且
其中，所述处理系统被进一步配置成：
从所获取的一个或多个图像中的至少一个生成用于在所述第一显示层上显示的第一图像以及用于在所述第二显示层上同时显示的第二图像；
使用所确定的显示参数调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个；以及
在所述调整之后，同时显示所述第一显示层上的所述第一图像和所述第二显示层上的所述第二图像。


3.根据权利要求2所述的多层显示系统，其特征在于，所述使用所确定的显示参数调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个包括：使所述第一图像或所述第二图像中的至少一个重新偏斜、重新成形，和/或改变所述第一图像或所述第二图像中的至少一个的大小。


4.根据任一前述权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述处理系统进一步被配置成基于所述第一显示层与所述第二显示层之间的距离确定所述显示参数。


5.根据任一前述权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述处理系统进一步被配置成基于所检测到的位置相对于所述多层显示单元的屏幕中心的距离和角度中的至少一个确定所述显示参数。


6.根据权利要求3-5中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，根据基于在所述虚拟模拟像中表示的虚拟多层显示单元与虚拟相机的一个或多个投影图像来执行使所述第一图像或所述第二图像中的至少一个重新偏斜、重新成形和/或改变所述第一图像或所述第二图像中的至少一个的大小。


7.根据任一前述权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述处理系统进一步被配置为：使用所生成的虚拟模拟像，基于检测到的位置确定透视图，使用所述虚拟相机将所述透视图投影到所述虚拟多层显示单元，使投影视图重新偏斜以在所述第一显示层和所述第二显示层中对齐各方面，并根据所述投影和/或所述重新偏斜来执行所述确定显示参数。


8.根据权利要求3-7中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述投影和/或所述重新偏斜基于与同所述虚拟多层显示单元相关联的所述虚拟相机相关联的投影矩阵。


9.根据任一前述项权利要求2所述的多层显示系...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·F·奥布里恩，
申请(专利权)人：纯深度股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US