头戴式装置及其驱动方法制造方法及图纸

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。从而提供高执行速度。从而提供高执行速度。

【技术实现步骤摘要】
头戴式装置及其驱动方法


[0001]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。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]在一些实施例中，更包含：根据左眼特征以及右眼特征建构并储存位于头戴式装置的容置空间中的三维左眼模型以及三维右眼模型；以及根据三维左眼模型和三维右眼模型自动调整，或提示使用者手动调整第一透镜与第二透镜间的距离。
[0011]在一些实施例中，驱动方法更包含：使用第一影像撷取单元撷取多个左眼影像；使用第二影像撷取单元撷取多个右眼影像；以及从左眼影像中辨识左眼特征，以及从右眼影像中辨识右眼特征以判定使用者的注视点，其中注视点用以被使用在渲染提供至第一显示器与第二显示器的多个影像。
[0012]在一些实施例中，当调整第一透镜与第二透镜间的距离时，自动调整或提示使用者手动调整第一透镜的中心与第二透镜的中心间的距离至与双瞳间距相等。
[0013]本公开提供一种一头戴式装置，其包含第一透镜、第二透镜、第一影像撷取单元、第二影像撷取单元以及处理电路。第一影像撷取单元与第一透镜设置于第一容座。第二影像撷取单元与第二透镜设置于第二容座。处理电路适用于：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影像撷取单元与左瞳孔间的第一瞳距；根据两张右眼影像中至少一右眼特征计算第二影像撷取单元与右瞳孔间的第二瞳距；根据第一瞳距与第二瞳距计算双瞳间距；以及根据双瞳间距自动调整或提示使用者手动调整第一透镜与第二透镜间的距离。
[0014]在一些实施例中，当计算第一瞳距时，处理电路更适用于：计算两张左眼影像间至少一左眼特征的左眼视差；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。
[0015]在一些实施例中，当计算双瞳间距时，处理电路更适用于：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。
[0016]在一些实施例中，更包含：第一显示器以及第二显示器。第一显示器设置于第一壳
架；第二显示器设置于第二壳架，其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，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。
[0017]在一些实施例中，当计算第一瞳距时，处理电路更用于执行：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眼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。
[0018]在一些实施例中，当计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动方法，适用于一头戴式装置，其特征在于，该驱动方法包含：移动该头戴式装置的一第一影像撷取单元以及一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；根据该两张左眼影像中至少一左眼特征计算一第一瞳距；根据该两张右眼影像中至少一右眼特征计算一第二瞳距；根据该第一瞳距与该第二瞳距计算一双瞳间距；以及根据该双瞳间距调整该头戴式装置的一第一透镜与一第二透镜间的一距离。2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，计算该第一瞳距的操作包含：计算该两张左眼影像间该至少一左眼特征的一左眼视差；以及根据与该第一影像撷取单元或该第二影像撷取单元相关的多个相机参数、该第一影像撷取单元的一位移以及该左眼视差计算该第一瞳距。3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，计算该双瞳间距的操作包含：计算该至少一左眼特征以及该第一影像撷取单元的一光轴间的一第一距离；计算该至少一右眼特征以及该第二影像撷取单元的一光轴间的一第二距离；根据该第一瞳距、该第一距离以及多个相机参数计算一左瞳孔与该第一影像撷取单元的该光轴间的一第三距离，其中该些相机参数与该第一影像撷取单元或该第二影像撷取单元相关；根据该第二瞳距、该第二距离以及该些相机参数计算一右瞳孔与该第二影像撷取单元的该光轴间的一第四距离；以及根据该第三距离、该第四距离以及该第一影像撷取单元和该第二影像撷取单元间的距离计算该双瞳间距。4.如权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，一第一显示器随着该第一影像撷取单元移动，一第二显示器随着该第二影像撷取单元移动，其中当该第一显示器在一第一方向上移动时，该第一显示器显示一第一特征点，该第一特征点在与该第一方向相反的方向上移动；当该第二显示器在一第二方向上移动时，该第二显示器显示一第二特征点，该第二特征点在与该第二方向相反的方向上移动。5.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，计算该第一瞳距包含：从该两张左眼影像辨识包含该至少一左眼特征的多个左眼特征；根据该些左眼特征计算该左瞳孔分别在该两张左眼影像中的一第一预测座标以及一第二预测座标，且该第一预测座标以及该第二预测座标对应于一使用者实质上直视前方的情况；计算该第一预测座标与该第二预测座标间的一左眼视差；以及根据与该第一影像撷取单元或该第二影像撷取单元相关的多个相机参数、该第一影像撷取单元的一位移以及该左眼视差计算该第一瞳距。6.如权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，计算该第二瞳距包含：从该两张右眼影像辨识包含该至少一右眼特征的多个右眼特征；根据该些右眼特征计算该右瞳孔分别在该两张右眼影像中的一第三预测座标以及一第四预测座标，且该第三预测座标以及该第四预测座标对应于该使用者实质上直视前方的
情况；计算该第三预测座标与该第四预测座标间的一右眼视差；以及根据该些相机参数、该第二影像撷取单元的一位移以及该右眼视差计算该第二瞳距。7.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，计算该双瞳间距包含：计算该第二预测座标以及该第一影像撷取单元的一光轴间的一第一距离；计算该第四预测座标以及该第二影像撷取单元的一光轴间的一第二距离；根据该第一瞳距、该第一距离以及该些相机参数，计算该第一影像撷取单元的该光轴与该头戴式装置的一容置空间中的一左瞳孔预测位置间的一第三距离；根据该第二瞳距、该第二距离以及该些相机参数，计算该第二影像撷取单元的该光轴与该头戴式装置的该容置空间中的一右瞳孔预测位置间的一第四距离；以及根据该第三距离、该第四距离以及该第一影像撷取单元和该第二影像撷取单元间的距离计算该双瞳间距。8.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，该驱动方法还包含：根据该些左眼特征以及该些右眼特征建构并储存位于该头戴式装置的该容置空间中的一三维左眼模型以及一三维右眼模型；以及根据该三维左眼模型和该三维右眼模型自动调整，或提示使用者手动调整该第一透镜与该第二透镜间的该距离。9.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，该驱动方法还包含：使用该第一影像撷取单元撷取多个左眼影像；使用该第二影像撷取单元撷取多个右眼影像；以及从该些左眼影像中辨识该些左眼特征，以及从该些右眼影像中辨识该些右眼特征以判定该使用者的一注视点，其中该注视点用以被使用在渲染提供至该第一显示器与该第二显示器的多个影像。10.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，当调整该第一透镜与该第二透镜间的该距离时，自动调整或提示该使用者手动调整该第一透镜的中心与该第二透镜的中心间的距离至与该双瞳间距相等。11.一头戴式装置，其特征在于，该头戴式装置包含：一第一透镜；一第二透镜；一第一影像撷取单元，与该第一透镜设置设置于一第一壳架；一第二影像撷取单元，与该第二透镜设置设置于一第二壳架；以及一处理电路，用于执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：林咏真，陈玟儒，陈玮晨，郑凯文，郭彦闵，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：