用于校准头戴显示设备的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了用于校准头戴显示设备的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：控制IMU传感器采集加速度信息和角速度信息，判断头戴显示设备是否处于静止状态；若处于静止状态，执行系统状态修正步骤：确定头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差；基于加速度信息和/或角速度信息、以及头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，计算更新的系统状态和更新的系统状态协方差；使用更新的系统状态和更新的系统状态协方差，得到修正的系统状态和修正的系统状态协方差；响应于系统状态修正步骤的执行结果不满足修正条件，则继续执行系统状态修正步骤；响应于系统状态修正步骤的执行结果满足修正条件，采用修正的系统状态校准头戴显示设备。显示设备。显示设备。

【技术实现步骤摘要】
用于校准头戴显示设备的方法和装置


[0001]本申请实施例涉及计算机
，具体涉及用于校准头戴显示设备的方法和装置。

技术介绍

[0002]相关技术中，需要采用IMU传感器输出的数据对头戴显示设备的位姿进行追踪。但是，IMU传感器在工作时，陀螺仪往往会出现零漂等现象，从而使得IMU传感器输出的数据不准确，无法对头戴显示设备进行准确的跟踪。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提出了用于校准头戴显示设备的方法和装置。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种用于校准头戴显示设备的方法，该方法包括：控制IMU传感器采集加速度信息和角速度信息，以判断用户佩戴的头戴显示设备是否处于静止状态；若头戴显示设备处于静止状态，执行以下系统状态修正步骤：确定头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，其中，系统状态包括IMU传感器在惯性系下的姿态信息、以及陀螺仪的偏置和/或加速度传感器的偏置；基于加速度信息和/或角速度信息、以及头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，计算更新的系统状态和更新的系统状态协方差；使用更新的系统状态和更新的系统状态协方差，得到修正的系统状态和修正的系统状态协方差；响应于系统状态修正步骤的执行结果不满足预设的修正条件，则将修正的系统状态和修正的系统状态协方差分别确定为头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，继续执行系统状态修正步骤；响应于系统状态修正步骤的执行结果满足修正条件，采用修正的系统状态校准头戴显示设备。
[0005]第二方面，本申请实施例提供了一种用于校准头戴显示设备的装置，装置包括：静止状态判断单元，被配置成控制IMU传感器采集加速度信息和角速度信息，以判断用户佩戴的头戴显示设备是否处于静止状态；系统状态修正步骤执行单元，被配置成若头戴显示设备处于静止状态，执行以下系统状态修正步骤：确定头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，其中，系统状态包括IMU传感器在惯性系下的姿态信息、以及陀螺仪的偏置和/或加速度传感器的偏置；基于加速度信息和/或角速度信息、以及头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，计算更新的系统状态和更新的系统状态协方差；使用更新的系统状态和更新的系统状态协方差，得到修正的系统状态和修正的系统状态协方差；确定单元，被配置成响应于系统状态修正步骤的执行结果不满足预设的修正条件，则将修正的系统状态和修正的系统状态协方差分别确定为头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，继续执行系统状态修正步骤；校准单元，被配置成响应于系统状态修正步骤的执行结果满足修正条件，采用修正的系统状态校准头戴显示设备。
[0006]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多
个处理器实现如上述的方法。
[0007]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，程序被处理器执行时实现如上述的方法。
[0008]本申请实施例提供的用于校准头戴显示设备的方法和装置，可以控制IMU传感器采集加速度信息和角度信息来判断处于用户佩戴状态的头戴显示设备是否为静止状态，并在确定出头戴显示设备为静止状态的情况下，循环执行系统状态修正步骤，从而可以修正IMU传感器中陀螺仪和/或加速度计的偏置。系统状态修正步骤可以包括确定系统状态和系统状态协方差，而后基于所确定的系统状态和系统状态协方差，以及加速度信息和/或角速度信息可以计算更新的系统状态和更新的系统状态协方差，最后使用更新的系统状态和更新的系统状态协方差可以得到修正的系统状态和修正的系统状态协方差，并在确定出系统状态修正步骤的执行结果满足修正条件后，用最后得到的修正的系统状态中的陀螺仪的偏置和/或加速度传感器的偏置对头戴显示设备进行校准。本公开可以通过有限次循环执行系统状态步骤确定出陀螺仪和/或加速度计的偏置，并采用所确定的偏置对用户佩戴的头戴显示设备进行校准，无需用户取下头戴显示设备校准，校准方式更加简单，提高用户体验。
附图说明
[0009]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0010]图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
[0011]图2是根据本申请的用于校准头戴显示设备的方法的一个实施例的流程图；
[0012]图3是根据本申请的用于校准头戴显示设备的方法的又一个实施例的流程图；
[0013]图4是根据本申请的用于校准头戴显示设备的方法的一个应用场景的示意图；
[0014]图5是根据本申请的用于校准头戴显示设备的装置的一个实施例的结构示意图；
[0015]图6是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0018]图1示出了可以应用本申请的用于校准头戴显示设备的方法或用于校准头戴显示设备的装置的实施例的示例性系统架构100。
[0019]如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、头戴显示设备102。终端设备101和头戴显示设备102可以通过网络连接，网络连接可以包括多种方式连接，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。终端设备101和头戴显示设备102可以用过网络进行交互，以发送或接收数据信息等。
[0020]用户可以使用终端设备101通过网络与头戴显示设备102交互，以接收或发送数据
消息等。终端设备101可以具有显示屏、中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口等，并可以对接收的数据进行处理。上述头戴显示设备102可以是具有图像显示功能的电子设备，包括但不限于AR智能眼镜、VR智能眼镜。
[0021]终端设备101可以是具有显示屏幕的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
[0022]上述终端设备101还可以提供各种服务。例如，上述终端设备可以对头戴显示设备102中IMU传感器采集的数据进行处理，得到可以用于校准头戴显示设备的修正的系统状态，从而可以对头戴显示设备进行校准。
[0023]需要说明的是，本申请实施例所提供的用于校准头戴显示设备的方法一般由终端设备101本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校准头戴显示设备的方法，其中，所述头戴显示设备包括IMU传感器，所述方法包括：控制所述IMU传感器采集加速度信息和角速度信息，以判断用户佩戴的所述头戴显示设备是否处于静止状态；若所述头戴显示设备处于静止状态，执行以下系统状态修正步骤：确定所述头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，其中，所述系统状态包括所述IMU传感器在惯性系下的姿态信息、以及陀螺仪的偏置和/或加速度传感器的偏置；基于加速度信息和/或角速度信息、以及所述头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，计算更新的系统状态和更新的系统状态协方差；使用所述更新的系统状态和更新的系统状态协方差，得到修正的系统状态和修正的系统状态协方差；响应于所述系统状态修正步骤的执行结果不满足预设的修正条件，则将所述修正的系统状态和修正的系统状态协方差分别确定为所述头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，继续执行所述系统状态修正步骤；响应于所述系统状态修正步骤的执行结果满足所述修正条件，采用所述修正的系统状态校准所述头戴显示设备。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制所述IMU传感器采集加速度信息和角速度信息，以判断用户佩戴的所述头戴显示设备是否处于静止状态，包括：控制用户佩戴的所述头戴显示设备中的IMU传感器采集至少两种姿态下的加速度信息和角速度信息，其中，所述至少两种姿态包括第一姿态和与所述第一姿态不同的第二姿态；基于所采集的加速度信息和角速度信息，判断所述头戴显示设备在所述至少两种姿态下是否处于静止状态。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述若所述头戴显示设备处于静止状态，执行以下系统状态修正步骤，包括：在用户佩戴的所述头戴显示设备处于所述第一姿态的情况下，若确定出所述头戴显示设备处于静止状态，获取所述第一姿态下的加速度信息和/或角速度信息，以执行所述系统状态修正步骤；以及在用户佩戴的所述头戴显示设备处于所述第二姿态的情况下，若确定出所述头戴显示设备处于静止状态，获取所述第二姿态下的加速度信息和/或角速度信息，以执行所述系统状态修正步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制所述IMU传感器采集的加速度信息和角速度信息，以判断用户佩戴的所述头戴显示设备是否处于静止状态，包括：在预设时间滑窗内，控制所述IMU传感器实时采集加速度信息和角速度信息；基于所述加速信息和角速度信息在预设时间滑窗内的变化，判断用户佩戴的头戴显示设备是否处于静止状态。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差，包括：响应于确定出所述系统状态修正步骤首次执行，将初始化后的系统状态和初始化后的系统状态协方差确定为所述头戴显示设备的系统状态和系统状态协方差。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述系统状态通过如下步骤初始化：
在系统初始化时，获取用户佩戴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄灿，
申请(专利权)人：闪耀现实无锡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：