JP6866365B2 - ステレオカメラと構造化光とを用いたヘッドマウントディスプレイを伴う奥行きマッピング - Google Patents
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Description
図1は、拡張現実(AR)コンソール110が動作するARシステム環境100の一実施形態のブロック図である。本明細書で使用する場合、ARシステム環境100はまた、ユーザが相互作用し得る仮想環境をユーザに提示する仮想現実システム環境も含み得る。図1により示すARシステム環境100は、ARコンソール110にそれぞれ結合されているARヘッドセット105およびAR入出力(I/O)インタフェース115を含む。図1は、1つのARヘッドセット105と1つのAR I/Oインタフェース115とを含む例示的なシステム100を示すが、他の実施形態では、任意の数のこれらの構成要素が、ARシステム環境100に含まれ得る。例えば、関連付けられたAR I/Oインタフェース115をそれぞれ有する複数のARヘッドセット105が存在し、各ARヘッドセット105およびAR I/Oインタフェース115は、ARコンソール110と通信する。代替の構成では、異なる構成要素および追加の構成要素の両方または一方が、ARシステム環境100に含まれ得る。さらに、図1に示す1つ以上の構成要素に関連して説明された機能は、いくつかの実施形態では、図1に関連して説明したものとは異なる方法で、構成要素間で分散され得る。例えば、ARコンソール110の機能の一部またはすべては、ARヘッドセット105によって提供される。
Claims (18)
- ヘッドセットであって、該ヘッドセットは、
ローカルエリア上に構造化光パターンを放射するように構成された構造化光照明器と、
前記構造化光パターンによって照明された前記ローカルエリアの1組の画像を撮像するように構成された画像撮像デバイスと、
既知の距離で前記画像撮像デバイスから離間され、前記画像撮像デバイスと共通の視野を有する追加の画像撮像デバイスであって、前記構造化光パターンによって照明された前記ローカルエリアの追加の1組の画像を撮像するように構成された前記追加の画像撮像デバイスと、
前記画像撮像デバイスに結合され、かつ、前記追加の画像撮像デバイスに結合されたモード選択モジュールであって、前記画像撮像デバイスによって、または前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の信号対雑音比に基づいて、前記画像撮像デバイス、前記追加の画像撮像デバイス、および、前記構造化光照明器の撮像モードを決定するように構成され、前記画像撮像デバイス、前記追加の画像撮像デバイス、および、前記構造化光照明器のうちの1つ以上に、決定された前記撮像モードを構成するための命令を通信するように構成された前記モード選択モジュールと、を備え、
前記モード選択モジュールは、前記信号対雑音比の閾値と前記信号対雑音比の追加の閾値とを維持し、前記追加の閾値は、前記閾値とは異なっているとともに前記閾値未満であり、前記モード選択モジュールは、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比が前記閾値以上であるとの決定に応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスがともに色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像するとともに前記構造化光照明器が非活性化される撮像モードを決定し、
前記画像撮像デバイスにおよび前記追加の画像撮像デバイスに、前記色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像するための命令を通信し、
前記構造化光照明器に、前記構造化光照明器を非活性化するための命令を通信するように構成されている、ヘッドセット。 - 前記モード選択モジュールは、複数の範囲の信号対雑音比を維持し、異なる範囲の信号対雑音比が、異なる撮像モードに関連付けられている、請求項1に記載のヘッドセット。
- 前記モード選択モジュールは、前記画像撮像デバイスによって、および、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比を含む信号対雑音比の範囲に関連付けられている撮像モードとして、前記画像撮像デバイス、前記追加の画像撮像デバイス、および、前記構造化光照明器の前記撮像モードを決定するように構成されている、請求項2に記載のヘッドセット。
- 前記モード選択モジュールは、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比が前記閾値未満であり、かつ、前記追加の閾値よりも大きいとの決定に応答して、前記画像撮像デバイスが前記色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記追加の画像撮像デバイスが、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む波長範囲で前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射する代替の撮像モードを決定し、
前記画像撮像デバイスに、前記色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像するための命令を通信し、
前記追加の画像撮像デバイスに、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む前記波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像するための命令を通信し、
前記構造化光照明器に、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射するための命令を通信するようにさらに構成されている、請求項3に記載のヘッドセット。 - 前記構造化光照明器が、赤外波長で前記構造化光パターンを放射し、前記追加の画像撮像デバイスが、赤外波長における前記ローカルエリアの画像を撮像する、請求項4に記載のヘッドセット。
- 前記ヘッドセットは、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された画像の取得から時間閾値量内で前記画像撮像デバイスによって撮像された画像を取得するように構成されている、請求項4に記載のヘッドセット。
- 前記モード選択モジュールは、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比が前記追加の閾値以下であるとの決定に応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスが、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射する追加の撮像モードを決定し、
前記画像撮像デバイスに、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む前記波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像するための命令を通信し、
前記追加の画像撮像デバイスに、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む前記波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像するための命令を通信し、
前記構造化光照明器に、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射するための命令を通信するようにさらに構成されている、請求項4に記載のヘッドセット。 - 前記構造化光照明器は、赤外波長で前記構造化光パターンを放射し、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスは、赤外波長における前記ローカルエリアの画像を撮像する、請求項7に記載のヘッドセット。
- 前記モード選択モジュールは、前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比および空間的分散に基づいて、前記画像撮像デバイス、前記追加の画像撮像デバイス、および、前記構造化光照明器の撮像モードを決定するように構成されている、請求項1に記載のヘッドセット。
- 前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比および前記空間的分散に基づいて、前記画像撮像デバイス、前記追加の画像撮像デバイス、および、前記構造化光照明器の撮像モードを決定することは、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像の前記信号対雑音比が最小の信号対雑音比以上であることに応答して、および、前記空間的分散が最小の空間的分散以上であることに応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスがともに色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像するとともに前記構造化光照明器が非活性化される撮像モードを決定すること、
前記信号対雑音比が前記最小の信号対雑音比未満であることに応答して、および、前記空間的分散が前記最小の空間的分散以上であることに応答して、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射し、前記画像撮像デバイスと前記構造化光照明器との組合せが、前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記追加の画像撮像デバイスと前記構造化光照明器との組合せが、前記ローカルエリアの画像を撮像した代替の撮像モードを決定すること、
前記信号対雑音比が前記最小の信号対雑音比以上であることに応答して、および、前記空間的分散が前記最小の空間的分散未満であることに応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスが、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射する追加の撮像モードを決定すること、を含む、請求項9に記載のヘッドセット。 - 方法であって、該方法は、
構造化光照明器と、画像撮像デバイスと、追加の画像撮像デバイスとを含む奥行きカメラアセンブリを取り囲むローカルエリアにおける周囲光の強度の測定値を取得すること、
前記周囲光の強度の測定値に基づいて、前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された画像の信号対雑音比を計算すること、
信号対雑音比の各範囲が、前記構造化光照明器、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスの動作を指定する前記画像撮像デバイスの異なる撮像モードに関連付けられた複数の範囲の信号対雑音比を維持すること、
計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の範囲に関連付けられている撮像モードを決定すること、
決定された撮像モードに基づいて、前記構造化光照明器、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスを構成すること、を備え、
前記計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている前記撮像モードを決定することは、
前記計算された信号対雑音比が閾値以上であるとの決定に応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスがともに色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像するとともに前記構造化光照明器が非活性化される撮像モードを決定すること
を含む、方法。 - 前記計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている前記撮像モードを決定することは、
前記計算された信号対雑音比が前記閾値未満であり、かつ、前記追加の閾値よりも大きいとの決定に応答して、前記画像撮像デバイスが前記色空間における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記追加の画像撮像デバイスが、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に構造化光パターンを放射する代替の撮像モードを決定すること、を含み、
前記追加の閾値は、前記閾値未満であり、前記閾値とは異なっている、請求項11に記載の方法。 - 前記計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている前記撮像モードを決定することは、
前記計算された信号対雑音比が前記追加の閾値以下であることに応答して、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスが、前記構造化光照明器によって放射された波長を含む波長範囲における前記ローカルエリアの画像を撮像し、前記構造化光照明器が、前記ローカルエリア上に前記構造化光パターンを放射する追加の撮像モードを決定すること、を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された前記画像の前記信号対雑音比を計算することは、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された前記画像の前記信号対雑音比を計算すること、
前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された前記画像の空間的分散を計算すること、を含む、請求項11に記載の方法。 - 信号対雑音比の各範囲が異なる撮像モードに関連付けられた、複数の範囲の信号対雑音比を維持することは、
信号対雑音比および空間的分散の各範囲が、前記構造化光照明器、前記画像撮像デバイスおよび前記追加の画像撮像デバイスの動作を指定する前記画像撮像デバイスの異なる撮像モードに関連付けられた、複数の範囲の信号対雑音比および空間的分散を維持すること
を含む、請求項14に記載の方法。 - 前記計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている前記撮像モードを決定することは、
計算された空間的分散を含む空間的分散の範囲に関連付けられ、かつ前記計算された信号対雑音比を含む信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている撮像モードを決定することを含む、請求項15に記載の方法。 - 前記奥行きカメラアセンブリを取り囲む前記ローカルエリアにおける周囲光の強度の前記測定値を取得することは、
前記構造化光照明器が前記ローカルエリアを照明しない場合に、前記画像撮像デバイスによって、または、前記追加の画像撮像デバイスによって撮像された1つ以上の画像に基づいて、周囲光の強度の前記測定値を決定することを含む、請求項11に記載の方法。 - 周囲光の強度の前記測定値に基づいてコントラスト比を計算すること、
コントラスト比の複数の範囲を維持することであって、コントラスト比の各範囲は、前記構造化光照明器、前記画像撮像デバイス、および、前記追加の画像撮像デバイスの動作を指定する前記画像撮像デバイスの異なる撮像モードに関連付けられている、前記コントラスト比の複数の範囲を維持すること、をさらに備え、
信号対雑音比の前記範囲に関連付けられている前記撮像モードを決定することは、
計算されたコントラスト比を含む、請求項11に記載の方法。
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