透视显示器亮度控制制造技术

本发明专利技术提供了透视显示器亮度控制。该技术提供了用于基于用户正注视之物的光强度来控制透视、近眼混合显示设备的亮度的各种实施例。该显示器的不透明度可被改变，使得如果佩戴者正在看明亮物体，外部光被减少。佩戴者的瞳孔大小可被确定并用于调整用于显示图像的亮度以及显示器的不透明度。可确定用于显示图像的不透明度和亮度之间的合适的平衡，以允许清晰地看到现实物体和虚拟物体，同时不会对佩戴者的眼睛造成损害或不适。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透视显示器，尤其涉及透视显示器亮度控制。
技术介绍
增强或混合现实是ー种允许将虚拟图像与用户对现实世界的实际视野混合的技木。透视、近眼显示器可被用户佩戴以查看虚拟和现实物体的混合图像。显示器在用户的视野中显示虚拟图像。然而，需要保护佩戴者的眼睛免予来自显示器的太多的光。显示器的亮度是有多少外部光通过显示器与有多少光被用于显示图像的组合。从而，如果太多的外部光通过显示器照射，用户可能经受眼睛损伤或不适。同样，如果太多的光被用于显示图像，用户可能遭受眼睛不适或损伤。此外，需要保护用户的眼睛，同时仍然允许用户适当地看到虚拟和现实物体。
技术实现思路
该技术提供了用于基于用户正注视之物的光強度来控制透视、近眼混合显示设备的亮度的各种实施例。该显示器的不透明度可被改变，使得如果佩戴者正在看明亮物体，夕卜部光被減少。佩戴者的瞳孔大小可被确定并用于调整用于显示图像的亮度(“图像亮度”)以及显示器的不透明度。可实现不透明度和图像亮度之间的合适的平衡，以允许清晰地看到现实物体和虚拟物体，同时不会对佩戴者的眼睛造成损害或不适。一个实施例包括使用眼睛跟踪相机估计透视显示器的佩戴者正注视于的区域，确定用户正注视于的区域的光強度，以及基于该区域的光強度来调整透视显示器的亮度。一个实施例包括ー种显示系统，该显示系统包括透视、近眼的显示设备，该透视近眼显示设备包括被定位成由相应的眼睛透视的用于每个眼睛的相应显示光学系统。该系统还包括附连于透视显示设备的用于每只眼睛的图像生成単元，用于生成至少ー个虚拟图像供在显示光学系统中显示。此外，该系统具有定位在显示设备上的注视检测元件的相应安排。该系统还包括耦合于注视检测元件的逻辑。该逻辑为透视显示设备的佩戴者确定注视估计。该逻辑访问系统的视野的亮度数据。该逻辑确定正被注视的区域的光強度。该逻辑基于该区域的光强度调整透视显示设备的亮度。—个实施例包括包含以下内容的方法。使用第一相机跟踪透视显示器的佩戴者的视野。使用第二相机确定佩戴者的至少ー个眼睛的注视向量。基于所述跟踪和所述注视向量确定视野中佩戴者正注视于的区域的亮度。确定佩戴者的瞳孔大小。基于该区域的光强度以及瞳孔大小来调整透视显示器的亮度。提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进ー步描述的ー些概念。本
技术实现思路
并非g在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不g在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。附图说明图1A是描绘具有亮度控制的透视、混合现实显示设备的一个实施例的示例组件的框图。图1B是描绘具有亮度控制的透视、混合现实显示设备的另一实施例的示例组件的框图。图1C示出定位成在配备在一副眼镜中的混合现实显示设备上面对各相应眼睛的、用于每个眼睛的注视检测系统中的相应注视检测元件的集合的位置的示例性安排。图1D示出定位成在配备在一副眼镜中的混合现实显示设备上面对各相应眼睛的、用于每个眼睛的注视检测系统中的相应注视检测元件的集合的位置的另一示例性安排。图1E示出由该副眼镜定位成面对各相应眼睛的、用于每个眼睛的注视检测系统中的相应注视检测元件的集合的位置的又一示例性安排。图1F是用于基于注视估计和瞳孔大小来调整亮度的系统的一个实施例的框图。图1G是基于注视估计以及可选地基于瞳孔大小来调整亮度的过程的一个实施例的流程图。图2是提供对硬件和软件组件的支持的混合现实显示设备的实施例中的镜腿的侧视图。图3A是包括注视检测系统中注视检测元件的安排的透视、近眼、混合现实设备的显示光学系统的实施例的俯视图。图3B是包括注视检测系统中注视检测元件的安排的透视、近眼、混合现实设备的显示光学系统的另一实施例的俯视图。图3C是包括注视检测系统中注视检测元件的安排的透视、近眼、混合现实设备的显示光学系统的第三实施例的俯视图。图3D是包括注视检测系统中注视检测元件的安排的透视、近眼、混合现实设备的显示光学系统的第四实施例的俯视图。图4A是可用于图2的实施例的透视、近眼、混合现实显示单元的硬件和软件组件的一个实施例的框图。图4B是与透视、近眼、混合现实显示单元相关联的处理单元的硬件和软件组件的一个实施例的框图。图5A是确定透视显示器的佩戴者正在注视的区域的亮度的一个实施例的流程图。图5B是示出在用户的眼睛所聚焦的注视点处相交的注视向量的示例的俯视图。图5C是确定瞳孔大小的一个实施例的流程图。图不出用于角膜和瞳孔图像的模型的一个实施例。图5E示出用于角膜的模型的一个实施例，带有具有中心Ei的相关联的瞳孔图像。图5F是确定用于眼睛跟踪的用户特定参数的一个实施例的流程图。图5G是确定基线用户特定参数的过程的一个实施例的流程图。图5H是基于用户基线值来逐渐改变显示器亮度的一个实施例的流程图。图51是基于用户的眼睛与透视显示器的距离来改变显示器亮度的一个实施例的流程图。图5J是基于图像上下文调整显示器亮度的一个实施例的流程图。图6A是用于确定三维用户视野的方法实施例的流程图。图6B是用于在用户视野中标识ー个或多个现实物体的方法实施例的流程图。图6C是用于生成用户空间的三维模型的方法实施例的流程图。图6D是用于在用户视野中标识ー个或多个现实物体的方法实施例的流程图。图6E是用于在用户视野中标识ー个或多个现实物体的方法实施例的流程图。图6F是用于确定物体在透视、近眼显示设备的用户视野内的位置的系统实施例的框图。图7是用于确定透视、近眼、混合现实显示系统中的注视的方法实施例的流程图。图8是用于标识图像数据中的闪光的方法实施例的流程图。图9是可被用于确定注视检测坐标系的边界的方法实施例的流程图。图10是示出用于使用透视、近眼、混合现实显示器的光学注视检测元件来确定角膜中心在坐标系中的位置的方法实施例的流程图。图11提供使用光学元件的安排所提供的几何形状来定义平面以形成可由图10的实施例用来寻找角膜中心的注视检测坐标系的说明性示例。图12是示出用于从传感器生成的图像数据来确定瞳孔中心的方法实施例的流程图。图13是示出用于基于所确定的瞳孔中心、角膜中心、以及眼球的旋转中心来确定注视向量的方法实施例的流程图。图14是示出用于基于闪光数据来确定注视的方法实施例的流程图。图15A是示出用于生成用于对注视的基于比较的确定的一组训练数据集的方法实施例的流程图。图15B是示出用于基于训练数据集来确定注视的方法实施例的流程图。图15C是可以与图14的比较步骤一起使用的内插方法实施例的流程图。图16是示出用于检查是否要完成对训练注视数据集的重新校准的方法实施例的流程图。图17是可以在本技术的各实施例中操作的示例性移动设备的框图。图18是可用于实现中枢计算系统的计算系统的一个实施例的框图。具体实施例方式本文所描述的技术提供了用于调整透视、近眼显示器的亮度的各种实施例。ー个可能的调整是改变用于显示图像的亮度(“图像亮度”)。另ー可能的调整是改变显示器的不透明度，使得更多或更少的外部光将通过进入佩戴者的眼睛。这些调整可针对彼此来平衡，使得可适当地观看到现实和虚拟物体。在一个实施例中，佩戴者的眼睛被跟踪以确定用户正注视哪里。然后确定用户正在看的现实世界物体的光强度。光强度可被用于调整不透明度和/或图像亮度。在ー个实施例中，佩戴者的瞳孔大小被跟踪。瞳孔大小可被用于确定如何调整不透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使用眼睛跟踪相机估计透视显示器的佩戴者正注视于的区域（402）；确定用户正注视于的所述区域的光强度（406）；以及基于所述区域的光强度调整所述透视显示器的亮度（408）。

【技术特征摘要】
2011.11.04 US 13/289,9801.一种方法，包括: 使用眼睛跟踪相机估计透视显示器的佩戴者正注视于的区域(402); 确定用户正注视于的所述区域的光強度(406);以及 基于所述区域的光强度调整所述透视显示器的亮度(408)。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述区域的光强度调整所述透视显示器的亮度包括: 调整所述透视显示器的不透明度。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于所述区域的光强度调整所述透视显示器的亮度包括: 调整所述透视显示器投射的光的強度。4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括: 确定所述佩戴者的瞳孔大小，所述基于所述区域的光强度调整所述透视显示器的亮度进ー步基于所述佩戴者的所述瞳孔大小。5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括: 基于3D成像确定所述佩戴者的眼睛与所述透视显示器之间的距离，调整所述透视显示器的亮度进一歩基于所述距离。6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，调整所述透视显示器的亮度进ー步基于上下文，所述上下文包括以下各方面中的ー个或多个方面:所述佩戴者的环境、正被呈现在所述透视显示器上的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·O·巴兰，R·L·哈斯汀斯，S·G·拉塔，M·J·斯卡韦泽，D·J·麦卡洛克，D·L·尼，B·J·芒特，K·A·盖斯那，R·L·克罗科，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：