利用直接几何建模的头戴式显示器校准

摘要

本申请涉及利用直接几何建模的头戴式显示器校准。光学透视(OST)头戴式显示器(HMD)使用具有在其所有参数内的可调参数的固定子集的校准矩阵。校准矩阵的初始值是基于模型头部的。针对每个可调参数来提供增量调节值的预定义集合。在校准期间，使校准矩阵遍历其预定义增量参数变化，并且针对每个增量变化对虚拟对象进行投影。将所产生的所投影虚拟对象对准到参考现实对象，并且对具有最优对准的所投影虚拟对象进行识别。产生了最优对准的虚拟对象的校准矩阵的设置值被视为要与OST HMD一起使用的最终校准矩阵。

主权项

一种增强现实AR系统的光学透视OST头戴式显示器HMD的校准方法，包括：在要使用所述OST HMD的场景中提供现实目标对象，所述现实目标对象在所述场景内具有已知的尺寸、位置和方向；基于预定义头部模型来定义默认校准矩阵集合；使用所述默认校准矩阵集合来生成所述现实目标对象的虚拟对象表示，并且对所述虚拟对象的视图进行投影；尽可能地将所投影的虚拟对象的视图中心对准到所述现实目标对象上；在所述默认校准矩阵集合内，遍历至少一个预定义参数的预定义数目的增量变化；针对所述预定义参数的每个增量变化，生成并且投影新的虚拟对象，将所述新的虚拟对象重新对准到所述现实目标对象，并且将当前的新的虚拟对象的当前的重新对准与先前所投影虚拟对象的先前对准进行比较；识别具有与所述现实目标对象的最优对准的所投影虚拟对象，并且将所述所投影虚拟对象指定为经校准的虚拟对象；以及设置所述OST HMD以使用具有与所述经校准的虚拟对象相对应的预定义参数的值的校准矩阵集合。