头戴型显示装置及其校正方法_2

文档序号:9921460阅读:来源:国知局
,头戴型显示装置20中的双摄像单元200包括第一摄像机210以及第二摄像机220。主装置22连接至头戴型显示装置20的双摄像单元200,并用以产生距离信息。双摄像单元200可以捕捉参照物件ROBJ的图像,且主装置22可以基于被捕捉的图像而产生参照物件ROBJ的距离信息。
[0041]为了检测双摄像单元200的变形状态,距离检测单元230可测量出参照距离RD,此参照距离RD为参照物件ROBJ与双摄像单元200之间的距离。距离检测单元230可被设置在头戴型显示装置20上。且本领域技术人员可以获知的距离测量技巧都可以被应用于此距离检测单元230中。举例而言,距离检测单元230可以是飞行时间(time of flight,T0F)图像提取系统、射频(rad1 frequency)或红外线(infra-red ray)检测单元。主装置22的景深引擎可以基于双摄像单元200捕捉的参照物件ROBJ的图像,来取得参照物件ROBJ的感测距离SDl、SD2。主装置22可以比较感测距离SDl、SD2及参照距离RD,并在若感测距离SD1、SD2与参照距离RD之间的差异大于预设范围,主装置22可以判定双摄像单元200是变形的。在图2A中,主装置22可以被内建在头戴型显示装置20中。主装置22可以从摄像机210、220获得感测距离SD1、SD2,以及从距离检测单元230取得参照距离RD。因此,主装置22可以判断双摄像单元是否变形,并可依据判断结果执行校正操作。
[0042]请参考图2B,图2B绘示本公开另一实施例的头戴型显示装置的方块图。在图2B中,主装置22在头戴型显示装置20外部。在此实施例中,主装置22会同时被视为参照物件R0BJ,且参照物件ROBJ会被设置在距离头戴型显示装置20较远的位置。头戴型显示装置20可以感测参照物件ROBJ的图像,并以无线的方式提供感测图像至主装置22。
[0043]图3绘示本公开一实施例的校正主装置景深引擎的流程图。若双摄像单元200在变形检测模式的过程中被判定为变形,校正操作会被执行于主装置22的景深引擎中。在步骤S310中,被第一摄像机210以及第二摄像机220捕捉的图像中的参照物件的位置信息会被计算,此位置信息用以校正取得第一摄像机210以及第二摄像机220捕捉图像的位置,以减少第一方向的位移。其中第一摄像机210与第二摄像机220被设置在头戴型显示装置20的第二方向,且第一方向与第二方向实质上相互垂直。
[0044]图4绘示本公开一实施例的第一摄像机210与第二摄像机220捕捉图像的示意图。第一摄像机210与第二摄像机220可以同时捕捉参照物件ROBJ的图像,并分别地产生第一图像410以及第二图像420。藉由比较第一图像410以及第二图像420,第一图像410与第二图像420中的参照物件ROBJ的特定点X的位置会有一相对位置差值(图像视差)。其中特定点X可能为参照物件ROBJ多个特征点里面的其中一个。举例来说,特定点X可以为参照物件ROBJ —个边缘上的一个点。在图4中,第二图像420中的特定点X的位置比第一图像中的特定点X的位置高出距离D1。距离Dl可以被提供为位置信息,以校正第一图像410以及第二图像420中的第一方向的位移。
[0045]需注意的是,参照物件ROBJ可以被使用者提供(如:使用者的手)。此外,参照物件ROBJ可能是与头戴型显示装置20距离遥远的远端物件,且此远端物件是可由头戴型显示装置20的双摄像单元200感测的。
[0046]在步骤S320中,头戴型显示装置20以及参照物件ROBJ间的感测距离被检测。
[0047]请参照图5,图5绘示本公开一实施例的第一摄像机210与第二摄像机220捕捉图像的情节示意图。在图5中,图像情节510的产生是由被第一摄像机210及第二摄像机220所捕捉的两张图像重叠而成(如:图4的图像410以及420)。在图像情节510中,参照物件的图像ROBJl是被第一摄像机210取得,而参照物件的图像ROBJ2是被第二摄像机220取得。图像情节510中,图像ROBJl与R0BJ2间在第二方向上有距离D2,其中距离D2可以依据图像ROBJl的特征点以及对应的图像ROBJ2的特征点而被取得。
[0048]在步骤S330中,摄像机210、220捕捉的图像的第二方向上的位移会被校正。若头戴型显示装置20的第一摄像机210及第二摄像机220发生变形,基于距离D2所计算出的感测距离SD大于或小于预设的参照距离时,第一图像410以及第二图像420在第二方向上的校正行为是被需要的。主装置22可基于距离D2来计算参照距离与感测距离SD的差值。依据上述,在校正操作时,景深引擎可以基于上述计算出的差值来校正第一图像410以及第二图像420在第二方向的位移。
[0049]请再参照图3,在第一图像410及第二图像420中的第一方向及第二方向的位移被校正后,主装置22的景深引擎的校正操作被执行完毕。第一图像410及第二图像420的第一方向及第二方向的位移可以被存储为校正数据。主装置22可以在步骤S340中,并基于此校正数据更新景深引擎。
[0050]请参考图6A,图6A绘示本公开一实施例的头戴型显示装置的方块图。头戴型显示装置20包括摄像机610、620,飞行时间图像提取器(time of flight,TOF)630、主装置640以及通用串行总线集线器(USB hub)650。使用者的手以及头戴型显示装置600间的参照距离可以藉由飞行时间图像提取器630而被获取。其中飞行时间图像提取器630是一种距离检测单元。藉由比较从被摄像机610、620所获取的感测距离以及被飞行时间图像提取器630所获取的参照距离,主装置640可以判断摄像机610、620是否变形,并依据判断结果执行主装置640的景深引擎的校正操作。
[0051]请参照图6B,图6B绘示本公开另一实施例的头戴型显示装置的方块图。头戴型显示装置20包括了摄像机610、620、飞行时间图像提取器630、以及通用串行总线集线器(USBhub) 650ο在此实施例中,主装置670被设置在头戴型显示装置20的外部,且此主装置670可以通过通用串行总线集线器650被连接在头戴型显示装置20。
[0052]请参照图7,图7绘示本公开一实施例初始化头戴型显示装置的流程图。在步骤S710,使用者可以把手放置在头戴型显示装置前。在步骤S720,主装置可以取得感测图像中使用者的手的距离与景深密度。在步骤S730,头戴型显示装置藉由图像中使用者手的差距查验变形。接着,在步骤S740,判断头戴型显示装置是否变形。若判断结果头戴型显示装置是变形,步骤S750被执行,若判断结果头戴型装置没有变形,则初始化步骤已被完成(步骤S760)ο
[0053]在步骤S750中,校正操作被执行。首先,在步骤S7501,头戴型显示装置的主装置可以基于双摄像单元捕捉到使用者被显示在图像中的手执行校正,以减少双摄像单元捕捉的图像的第一方向的位移(如图4所述)。第二步,位置参照装置被提供在远离头戴型显示装置的位置,且位置参照装置与头戴型显示装置间的参照位置被测量(步骤S7502)。接着,被双摄像单元捕捉的图像的第二方向的位移可以藉由比较步骤S7502中被测量的参照距离以及被头戴型显示装置取得的感测距离而被校正。在步骤S7503中,当所有校正
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