Facebook新專利曝光:可用於AR眼鏡的深度相機系統

編譯/VR陀螺

去年12月下旬,曾有外媒報道稱Facebook一直在研究能替代智能手機的智能眼鏡,其中包括實現這一目標的秘密新操作系統。Facebook計劃中的操作系統將專注於當前和未來的產品,例如增強現實眼鏡。

昨天,Facebook的一項新專利曝光,該專利特別涉及到使用光的偏振和相機組件實現深度確定。Facebook專利指出,為了在人工現實系統(MR、AR和VR)中獲得引人注目的用戶體驗,必須依靠準確且高效的攝像頭來感測三維(3D)周圍環境。

Facebook新專利曝光:可用於AR眼鏡的深度相機系統

然而,設計具有高性能和低耗能的深度相機是具有挑戰性的,該深度相機還必須對環境穩定、操作靈活並且具有緊湊的外形尺寸。

此外,用於深度感測的常規方法通常涉及基於三角測量或TOF的深度確定,並且具有許多缺點。例如,基於三角剖分的方法通常具有很高的計算成本來生成深度圖,該深度圖涉及使用一對立體圖像的校正和搜索對應點。

使用基於三角剖分的方法實現的深度分辨率也依賴於基線(例如,源與相機之間的距離),並且基線的大小隨深度的增加而增加。由於常規傳感器中像素數量的限制,用於深度感測的TOF方法的橫向分辨率受到限制。

Facebook的發明提供了更好的解決方案。 Facebook聲明,他們的深度相機組件(DCA)將確定與本地區域中一個或多個對象相關聯的深度信息。

DCA包括光源組件、照相機組件和控制器。光源組件被配置為將光脈衝投射到局部區域中,其中每個光脈衝具有多種偏振類型。相機組件被配置為對被光脈衝照射的局部區域成像。

相機組件包括多個增強像素,其中每個增強像素具有多個門,並且至少在一些門具有各自的本地存儲位置。

照相機組件的曝光被分成間隔,並且一些間隔與投影的光脈衝同步,使得每個相應的本地存儲位置存儲與不同的偏振類型相關聯的圖像數據。

控制器被配置為部分基於與存儲在各個本地存儲位置中的圖像數據相關聯的偏振類型來確定用於本地區域的深度信息。

眼鏡式平臺,類似於專利中的智能眼鏡。下面的圖1代表了近眼顯示器(NED)或可以進一步集成DCA的某些其他類型的頭顯。

Facebook新專利曝光:可用於AR眼鏡的深度相機系統

NED進一步包括顯示器和光學組件。 NED可能是人工現實系統的一部分。NED的顯示器可發出圖像光,其光學組件被配置為將圖像光引導到與用戶的眼睛位置相對應的NED眼盒。圖像光可以包括由DCA確定的局部區域的深度信息。

Facebook專利圖1是近眼顯示器(NED)的示意圖。圖2是圖1的NED眼鏡截面圖。如圖1所示,其可以包括深度相機組件(DCA)。

Facebook新專利曝光:可用於AR眼鏡的深度相機系統

Facebook的專利圖3A是具有多個增強像素的示例傳感器,其可以是圖2中的深度相機組件(DCA)的一部分。圖3B是圖3A中傳感器的示例性增強像素。

該專利列出的發明人之一是3D相機和傳感器技術主管Michael Anthony Hall。他曾是Facebook Reality Labs的光學科學家,Hall之前曾在Microsoft擔任HoloLens | Xbox | Kinect的高級光學工程師。

來源:patentlyapple


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