用于為跟蹤器提供快照實況調查系統(tǒng)的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】提供用于為跟蹤器提供快照實況調查系統(tǒng)的方法及裝置。提供檢測糾正混合跟蹤系統(tǒng)操作關聯(lián)偏移的方法。方法包括從有第一跟蹤器時延時間的第一跟蹤器子系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信號；對限定時間窗方法捕獲有長于第一跟蹤器時延時間的第二跟蹤器時延時間的第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)；捕獲來自對應該窗的數(shù)據(jù)信號的同步數(shù)據(jù)；該窗包括短于第二跟蹤器時延時間的持續(xù)時間以捕獲快照輸入數(shù)據(jù)。方法包括從捕獲的第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)計算第二跟蹤器快照結果；從捕獲的來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的同步數(shù)據(jù)計算第一跟蹤器快照結果；計算第一和第二跟蹤快照結果間誤差以確定第一跟蹤器子系統(tǒng)操作關聯(lián)偏移水平；從確定的偏移水平調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作。
【專利說明】
用于為跟蹤器提供快照實況調查系統(tǒng)的方法及裝置
技術領域
[0001]本文描述的主題的實施例總地涉及糾正與跟蹤器關聯(lián)的偏移誤差。更具體地，所述主題的實施例涉及與慣性跟蹤器系統(tǒng)關聯(lián)的偏移糾正?！颈尘凹夹g】
[0002]跟蹤器系統(tǒng)可以用來提供涉及參照系的方位和/或定位數(shù)據(jù)，最典型的是作為時間的函數(shù)。跟蹤器系統(tǒng)可以自包含在移動子系統(tǒng)(例如，慣性跟蹤器)內，或它們可以跨多個參照系(例如，光學、磁、聲學、超聲波、機械、外轉內(outside-1n)、內轉外(inside-out))擴展。示例性跟蹤器應用包括導航、遠程監(jiān)控、頭戴式顯示器、制導武器、仿真器、包括鼠標、跟蹤球和手勢識別的設備/計算機輸入設備。多個跟蹤器還可以一起用于冗余、實況調查 (truthing)、偏移糾正等。在慣性跟蹤器的情況下，可以比較雙跟蹤器系統(tǒng)以提取被跟蹤的對象相對移動平臺的運動(平移的和/或旋轉的)。在許多情況中，堆疊多個關系，一個在另一個上，以產生復合關系。一個此類示例為將正在相對地球跟蹤飛行器，相對飛行器校準或跟蹤飛行甲板儀器，以及相對飛行甲板儀器跟蹤頭戴式顯示器。
[0003]跟蹤頭戴式顯示器的定位及方位是為一些顯示應用提供有意義信息的關鍵方面， 所述一些顯示應用諸如顯示與前向場景共形并通過包括合成器元件的光學器件可視的成像。理想地，頭戴式顯示器及其關聯(lián)的跟蹤器系統(tǒng)將小、輕、高度精確、可重復、非?？?即， 低時延的情況下高更新速率)和低成本。雖然慣性跟蹤器提供了許多這些特性和益處，但使用緊湊型慣性跟蹤器還是可能在精確度方面引入折衷，導致慣性跟蹤器輸出隨時間偏移。
[0004]因此，期望提供一種還并入慣性跟蹤器輸出偏移的檢測及糾正的系統(tǒng)。此外，根據(jù)隨后的詳細描述和所附的權利要求，結合附圖和前面的技術領域及【背景技術】，其他期望的特征和特性將變得清楚。
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的一些實施例提供了一種用于檢測和糾正與混合跟蹤系統(tǒng)的操作關聯(lián)的偏移的方法。所述方法包括:從具有第一跟蹤器時延時間的第一跟蹤器子系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信號；以及對于限定的時間窗，捕獲用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)，第二跟蹤器子系統(tǒng)具有長于第一跟蹤器時延時間的第二跟蹤器時延時間；以及捕獲來自對應于限定的時間窗的數(shù)據(jù)信號的同步的數(shù)據(jù);其中限定的時間窗包括短于第二跟蹤器時延時間的持續(xù)時間，以捕獲快照輸入數(shù)據(jù)。所述方法進一步根據(jù)所捕獲的用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)，來計算第二跟蹤器快照結果;根據(jù)所捕獲的來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的同步的數(shù)據(jù)， 來計算第一跟蹤器快照結果;計算第一跟蹤快照結果與第二跟蹤快照結果之間的誤差，以確定與第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作關聯(lián)的偏移水平；以及根據(jù)所確定的偏移水平，來調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作。
[0006]—些實施例提供了一種頭戴式顯示裝置，配置為提供共形近眼(NTE)顯示器。所述裝置包括混合跟蹤系統(tǒng)，混合跟蹤系統(tǒng)包括:慣性跟蹤器，配置為相對慣性參照系提供頭戴式顯示裝置的第一位置數(shù)據(jù);非慣性跟蹤器，配置為相對慣性參照系提供頭戴式顯示裝置的第二位置數(shù)據(jù);快照模塊，配置為:通過協(xié)調用于收集用于非慣性跟蹤器的輸入數(shù)據(jù)的時間窗，來確定快照時間幀；同步慣性跟蹤器和非慣性跟蹤器的操作；以及捕獲與所確定的快照時間幀關聯(lián)的第一位置數(shù)據(jù)的相關子集和與所確定的快照時間幀關聯(lián)的第二位置數(shù)據(jù)的相關子集;偏移檢測模塊，配置為比較第一位置數(shù)據(jù)的相關子集和第二位置數(shù)據(jù)的相關子集，以確定偏離；以及偏移糾正模塊，配置為基于所確定的偏離來調整慣性跟蹤器的操作。
[0007]—些實施例提供了一種其上包含指令的非瞬時性的計算機可讀介質，所述指令當由處理器執(zhí)行時執(zhí)行一種方法。所述方法同步慣性跟蹤器和非慣性跟蹤器;基于同步步驟， 來標識快照時間幀;在快照時間幀期間，獲取用于非慣性跟蹤器的輸入數(shù)據(jù);獲取來自慣性跟蹤器的對應于快照時間幀的數(shù)據(jù);獲取來自慣性跟蹤器的第一結果和來自非慣性跟蹤器的第二結果，每個表示快照時間幀；比較第一結果和第二結果，以獲取差異結果；以及基于差異結果來修改慣性跟蹤器的操作。
[0008]提供此
【發(fā)明內容】
來以簡化形式介紹引入下面在【具體實施方式】中進一步描述的概念的選擇。此
【發(fā)明內容】
既不意圖標識請求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不意圖作為確定請求保護的主題的范圍的輔助?！靖綀D說明】
[0009]當結合附圖考慮時，通過參考詳細描述和權利要求可以得到對主題更完整的理解，其中貫穿附圖類似的附圖標記指代類似的元件。[〇〇1〇]圖1為根據(jù)一些實施例的快照實況調查系統(tǒng)的功能框圖；
[0011]圖2為描繪實際運動信號和低時延跟蹤器生成的運動信號的圖；
[0012]圖3為圖示用于檢測及糾正與混合跟蹤系統(tǒng)的操作關聯(lián)的偏移的過程的實施例的流程圖；
[0013]圖4為描述實際運動信號、低時延跟蹤器生成的運動信號和低時延跟蹤器生成的糾正后的運動信號的圖；
[0014]圖5為根據(jù)一個實施例示出跟蹤器同步的定時圖?！揪唧w實施方式】
[0015]以下詳細描述在本質上僅僅是說明性的并且不意圖限制本主題的實施例或這樣的實施例的應用和使用。如本文所使用的，詞語“示例性”意指“充當示例、實例或說明”。本文描述為示例性的任意實現(xiàn)方式不必解釋為相對于其他實現(xiàn)方式是優(yōu)選的或有利的。此夕卜，不存在被前面的技術領域、【背景技術】、
【發(fā)明內容】
或以下的【具體實施方式】中呈現(xiàn)的任何明示的或暗示的理論所約束的意圖。
[0016]本文給出的主題涉及用于檢測和糾正與用于使用“快照”數(shù)據(jù)捕獲技術的頭戴式、 近眼(NTE)顯示器的跟蹤器系統(tǒng)關聯(lián)的跟蹤器輸出數(shù)據(jù)中的偏移的方法及裝置。在限定的短時間窗期間，從多于一個跟蹤器采集同步的數(shù)據(jù)。通常，低時延跟蹤器在NTE顯示器操作期間提供快速反饋，但隨時間可能遭遇顯著偏移，歪斜反饋。低時延跟蹤器與高準確度但相對高時延的“實況調查”跟蹤器協(xié)作，這提供更為精確的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述更為精確的數(shù)據(jù)糾正預期的偏移。然而，實況調查跟蹤器進一步通過以下來表征:具有在優(yōu)選地比得上或短于與低時延跟蹤器關聯(lián)的時延或重復周期的短時間窗內采集其原始輸入數(shù)據(jù)的能力。通過在同一短時間窗內同步和采集來自兩個跟蹤器的數(shù)據(jù)，獲取比較數(shù)據(jù)的快照。接著，分析和比較快照數(shù)據(jù)以檢測偏移，并可以在低時延跟蹤器處進行適當?shù)募m正。
[0017]在本申請的上下文中，“實況調查”指示使用以較不快的步調操作的跟蹤器生成的更為準確的運動數(shù)據(jù)對高速低時延跟蹤器生成的運動數(shù)據(jù)進行的糾正。而且在本申請的上下文中，術語“偏移”包括隨時間累積的誤差，其導致例如運動跟蹤器生成的輸出數(shù)據(jù)信號的偏移。雖然是在近眼顯示器的上下文中描述的，但該途徑可以用于其他系統(tǒng)，例如手持式顯示器、遠程運動系統(tǒng)或受益于與快照實況調查途徑關聯(lián)的輕重量、快速響應、高準確度和低成本的組合的任意設備。
[0018]現(xiàn)在轉向附圖，圖1為根據(jù)一些實施例的快照實況調查系統(tǒng)100的功能框圖。實踐中，圖1中示意性描繪的系統(tǒng)100將典型地實現(xiàn)為橫跨兩個或更多個平臺的、展現(xiàn)平臺之間相對運動的系統(tǒng)。例如，專用的航空電子應用可以配置為相對于飛行器飛行甲板跟蹤頭戴式顯示器。此類系統(tǒng)還可以結合提供飛行器相對于外部實施例的關系的其他跟蹤系統(tǒng)起作用。其他快照實況調查實現(xiàn)方式當然是可能的，其涉及單個平臺，例如組合了低時延慣性系統(tǒng)與無偏移但較慢的慣性系統(tǒng)。快照實況調查系統(tǒng)1〇〇可以實現(xiàn)為以下中的一個或多個:并入近眼(NTE)顯示器中的可編程硬件元件、并入計算機系統(tǒng)中的處理邏輯、通用機器、專用航空電子系統(tǒng)，等等。
[0019]如所描繪的，快照實況調查系統(tǒng)100包括而不限于:處理器架構102;系統(tǒng)存儲器 104;頭戴式顯示器106;混合跟蹤系統(tǒng)108;快照模塊110;偏移檢測模塊112;偏移糾正模塊 114?？煺諏崨r調查系統(tǒng)100的這些元件及特征可以操作地互相關聯(lián)、互相耦合或以其他方式配置為按照支持期望的功能所需的互相協(xié)作一一具體地，如本文所描述的，使用快照實況調查技術檢測和糾正跟蹤系統(tǒng)的輸出中的偏移。為易于說明和清楚，圖1中未描繪用于這些元件及特征的各種物理、電氣和邏輯耦合及互連。此外，應該意識到，快照實況調查系統(tǒng) 100的實施例將包括協(xié)作以支持期望的功能的其他元件、模塊和特征。為簡潔起見，圖1僅描繪了涉及下面更詳細描述的快照實況調查技術的某些元件。在示例性實施例中，各種部件及子系統(tǒng)中的每一個利用與跟蹤的自由度關聯(lián)的平臺或參照系之一來定位，但這決不是要求的。作為用于航空電子NTE跟蹤系統(tǒng)的示例，硬件及處理能力可以包括眼鏡安裝部分、體戴式部件、飛行器安裝系統(tǒng)以及例如飛行器外部的數(shù)據(jù)庫的其他涉及的子系統(tǒng)。
[0020]可以用一個或多個通用處理器、內容可尋址存儲器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、任意適當?shù)目删幊踢壿嬈骷?、分立門或晶體管邏輯、分立硬件部件或設計為執(zhí)行本文描述的功能的任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行處理器架構102。具體地，處理器架構102可以實現(xiàn)為一個或多個微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。此外，處理器架構102 可以實現(xiàn)為計算機設備的組合，例如數(shù)字信號處理器及微處理器的組合、多個微處理器、結合數(shù)字信號處理器核心的一個或多個微處理器或任意其他此類配置。
[0021]可以使用如對實施例適當?shù)娜我鈹?shù)目的設備、部件或模塊實現(xiàn)系統(tǒng)存儲器104。此夕卜，快照實況調查系統(tǒng)104可以包括如對特定實施例適當?shù)募稍谄渲械南到y(tǒng)存儲器104 和/或操作地耦合到其的系統(tǒng)存儲器104。實踐中，系統(tǒng)存儲器104可以實現(xiàn)為RAM存儲器、閃速存儲器、EPROM存儲器、EEPR0M存儲器、寄存器、硬盤、可移除盤或本領域已知的任意其他形式的存儲介質。在某些實施例中，系統(tǒng)存儲器104包括硬盤，其還可以用于支持快照實況調查系統(tǒng)100的功能。系統(tǒng)存儲器104可以耦合到處理器架構102,使得處理器架構102可以從系統(tǒng)存儲器104讀取信息，并向其寫信息。在替換方式中，系統(tǒng)存儲器104可以整合到處理器架構102。作為示例，處理器架構102和系統(tǒng)存儲器104可以駐留在適當設計的專用集成電路(ASIC)中。[〇〇22]顯示元件106配置為提供成像的視覺表示，其一些或全部可以與通過包括合成器元件的光學器件可視的場景或部分用戶環(huán)境共形。一般用包括關聯(lián)的校準光學器件的頭戴式近眼(NTE)顯示器來實現(xiàn)顯示元件106。顯示元件106的其他實施例可以包括手持式或體戴式設備或安裝到頭盔、身體套裝的顯示器、或具有相對其環(huán)境移動的能力的類似裝備或設備。與顯示元件106的操作關聯(lián)的運動數(shù)據(jù)(通常涉及定位和/或方位)用于給用戶生成視覺呈現(xiàn)，并計算和生成未來的視覺呈現(xiàn)。[〇〇23]混合跟蹤系統(tǒng)108配置為(在圖1的實施例中)針對顯示元件106檢測和提供方位和/或定位數(shù)據(jù)。使用跟蹤子系統(tǒng)的組合來獲取與這些參數(shù)關聯(lián)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地使用諸如慣性跟蹤器的高速低時延跟蹤器來實現(xiàn)跟蹤子系統(tǒng)的第一跟蹤子系統(tǒng)。慣性跟蹤器自包含在移動子系統(tǒng)內，并使用加速度計、陀螺儀等提供例如定位和/或方位的位置參數(shù)數(shù)據(jù)。(通常，術語“位置”可以指以下的一個或多個;方位數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)和/或其他自由度。)另外，慣性跟蹤器可以提供關于這些位置參數(shù)如何隨時間變化的數(shù)據(jù)。在兩個平臺之間相對運動的情況下，位置參數(shù)可以表示兩個慣性跟蹤器子系統(tǒng)之間的差異定位和/或方位，所述兩個子系統(tǒng)優(yōu)選地具有相似或相同的特性。在低時延跟蹤器操作期間，不準確性可能是普遍的，本身以“偏移”的形式(即，輸出信號中的誤差)存在。在典型的緊湊且輕重量慣性跟蹤器的示例性實施例中，隨著錯誤的輸出信號以積分或求和的方式用于未來的計算和輸出生成，該誤差隨時間增大。偏移的概念在圖2中圖示，圖2為相對時間204描述實際運動信號與低時延跟蹤器生成的運動信號的圖200。圖200圖示了例如在易于偏移的慣性跟蹤系統(tǒng)中累積的誤差。水平軸表示時間204,并且垂直軸表示關聯(lián)的運動的位置參數(shù)(例如，自由度)202。如所示出的，實際運動信號206表示基于運動采樣的輸出跟蹤器信號的理論上理想、無誤差的版本。然而，低時延跟蹤器輸出信號208圖示了基于相同的運動采樣的輸出跟蹤器信號的真實世界示例，其包括歸因于低時延跟蹤器的硬件操作期間發(fā)生的固有缺點、缺陷和/或誤差的信號“偏移”。這里，實際運動信號206和低時延跟蹤器輸出信號208之間的差通過計算的跟蹤器誤差210表示。當在時間點t比較實際運動信號206和低時延跟蹤器輸出信號208時，跟蹤器誤差210是隨時間已經(jīng)發(fā)生的偏移的累積量。
[0024]應該注意到，為簡潔起見，圖2將計算的跟蹤器誤差210描繪為單個標量值，然而， 測量的誤差將典型地包括與多個自由度(例如，3-D0F、6-D0F或更多)關聯(lián)的誤差。作為6-D0F以上的示例，跟蹤器子系統(tǒng)可以額外監(jiān)控兩個部分耦合的對象之間的變化關系，例如頭戴式顯示器中包括的兩個近眼(NTE)目鏡之間的分離。此分離可以是涉及顯示器佩戴者的瞳孔間距離(iro)的可調整參數(shù)，并還可以包括兩個目鏡之間的其他定位和角度偏離。在一個實施例中，兩個目鏡的每一個可以包括低時延跟蹤器。在另一實施例中，兩個目鏡組件將共享低時延跟蹤器，具有以與實況調查跟蹤子系統(tǒng)關聯(lián)的減少的速率監(jiān)控和測量的兩個目鏡之間的差分位置。
[0025]返回圖1，示例性慣性跟蹤子系統(tǒng)因而以相同方式或相同程度地與未隨時間經(jīng)歷累積偏移的可重復、高準確度跟蹤子系統(tǒng)組合，以形成混合跟蹤系統(tǒng)108。該第二跟蹤子系統(tǒng)可以稱作“實況調查”子系統(tǒng)，其用于維持和/或恢復易于偏移的低時延子系統(tǒng)(例如，慣性或差分慣性跟蹤子系統(tǒng))的保真度?？梢允褂梅菓T性跟蹤器來實現(xiàn)實況調查子系統(tǒng)，所述非慣性跟蹤器包括而不限于:光學跟蹤器、磁跟蹤器、聲學跟蹤器、超聲跟蹤器、機械跟蹤器等等。[〇〇26] 實況調查子系統(tǒng)生成跟蹤器輸出信號，其比慣性跟蹤子系統(tǒng)更準確地反映顯示元件106的位置，優(yōu)選地具有可比擬的精度。然而，因為實況調查子系統(tǒng)經(jīng)歷額外時延，信號輸出具有較低的更新速率，并且大大落后于高速慣性跟蹤器生成的信號輸出。因此，來自實況調查子系統(tǒng)的信號輸出用于對來自慣性跟蹤器子系統(tǒng)的信號輸出進行后續(xù)且可能追溯的糾正，并減少慣性跟蹤器子系統(tǒng)輸出信號中隨時間的偏移或累積的誤差。
[0027]快照模塊110適于配置為確定可應用的“快照”時間窗，并在此快照時間窗期間捕獲混合跟蹤系統(tǒng)108生成的數(shù)據(jù)的“快照”以供進一步分析。如本文所使用的，術語“快照”指的是捕獲同步的數(shù)據(jù)集。進一步地，“快照”時間窗指的是在其期間獲取快照數(shù)據(jù)且具體地原始輸入實況調查數(shù)據(jù)的非常短的時間幀。為了確定適當?shù)目煺沾?例如，可應用的短時間幀)，快照模塊110同步(之前描述的混合跟蹤系統(tǒng)108的)非慣性跟蹤器子系統(tǒng)和慣性跟蹤器子系統(tǒng)的操作。更具體地，快照模塊110將與慣性跟蹤器子系統(tǒng)關聯(lián)的信號與非慣性跟蹤器子系統(tǒng)的輸入信號進行同步。快照模塊110進一步配置為在所確定的快照時間窗期間，捕獲混合跟蹤系統(tǒng)108生成的運動數(shù)據(jù)(例如，用于實況調查跟蹤器的輸入數(shù)據(jù)，用于低時延跟蹤器的輸入和/或輸出數(shù)據(jù)，以及支持計算平移速率、旋轉速率或兩者的估計的可能地額外數(shù)據(jù))的相關子集。盡管術語“快照”對于涉及圖像捕獲的光學系統(tǒng)來說特別熟悉，但不意圖限制于此方面。在本申請的上下文中，快照時間窗對應于用于在固定測量循環(huán)內到實況調查跟蹤器的原始輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集窗。在基于攝像機的系統(tǒng)的示例中，這對應于攝像機的曝光或積分時間，或在多個攝像機的情況下，對應于將攝像機集合的曝光時間括在一起的時間窗。
[0028]在本申請的上下文中，我們將快照時間窗視作對應于用于在給定測量循環(huán)內到實況調查跟蹤器的原始輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集窗。在基于攝像機的系統(tǒng)的示例中，這將對應于攝像機的曝光或積分時間，或在多個攝像機的情況下，對應于將攝像機集合的曝光時間括在一起的時間窗。
[0029]低時延(例如，慣性)跟蹤器和實況調查跟蹤器之間的同步可以遵循數(shù)個實施例或其變型中的任一個?；镜目煺諘r間窗是用于實況調查跟蹤器子系統(tǒng)的原始輸入數(shù)據(jù)的采集窗。一旦此原始輸入數(shù)據(jù)最終轉換為有意義的輸出格式(例如，在基于攝像機的實況調查途徑的情況下，經(jīng)由圖像分析)，它將與在時間方面和該輸入數(shù)據(jù)的采集緊密互相關的一個或多個低時延采樣比較。為低時延跟蹤器或從其采集的對應數(shù)據(jù)可以是輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)或兩者，且在慣性跟蹤器的情況下將典型地還包括數(shù)據(jù)的一個或多個之前的迭代。下面將更詳細描述此類同步選擇。在本申請的上下文中，要與實況調查跟蹤器結果比較的結果將稱為同步的對應結果，或簡稱為對應結果。再一次，所述對應結果表示之前提及的對應數(shù)據(jù)或至少部分地從其導出。
[0030]偏移檢測模塊112配置為使用快照模塊110獲取的快照數(shù)據(jù)，確定與顯示元件106 的運動關聯(lián)的累積的偏移水平。偏移檢測模塊112基于上面描述的同步的數(shù)據(jù)快照，執(zhí)行(混合跟蹤系統(tǒng)108的)慣性跟蹤器子系統(tǒng)生成的輸出數(shù)據(jù)(對應結果)和實況調查(例如，非慣性)跟蹤器子系統(tǒng)生成的輸出數(shù)據(jù)之間的比較。偏移檢測模塊112使用此比較結果確定到與快照關聯(lián)的時間窗止所累積的誤差(即偏移)量。在某些實施例中，累積的誤差量包括位置方面的二維偏移。一個此類示例將是定點設備、計算機鼠標或指示二維圖像屏幕上定位的類似設備的實現(xiàn)方式。然而，在例如頭戴式顯示系統(tǒng)的許多實施例中，累積的誤差量與較高數(shù)目的自由度(DOF)關聯(lián)，并涉及三維定位、方位或可能地其他位置關系。
[0031]偏移糾正模塊114配置為基于偏移檢測模塊112確定的偏移量，調整混合跟蹤系統(tǒng) 108的操作。更具體地，對于慣性跟蹤實施例，偏移糾正模塊114對慣性跟蹤器子系統(tǒng)的操作進行調整或修改，以抵消檢測到的偏移量，并增大及維持慣性跟蹤器子系統(tǒng)生成的輸出的準確度。生成的輸出的準確度使能經(jīng)由顯示元件106相對于其方位、定位和/或變化速率而呈現(xiàn)的內容的增加的準確度。在之前描述的具有可調整但受到跟蹤的瞳孔間位置關系的雙目頭戴式顯示器的實施例中，這也可以用于減少或消除聚散度誤差，例如垂直差異、旋轉差異或不正確的雙目距離。[〇〇32]實踐中，快照模塊110、偏移檢測模塊112和/或偏移糾正模塊114可以用處理器架構102實現(xiàn)(或與其協(xié)作)，以執(zhí)行本文更詳細描述的至少一些功能及操作。在此方面，快照模塊110、偏移檢測模塊112和/或偏移糾正模塊114的各方面可以實現(xiàn)為適當寫入的處理邏輯、應用程序代碼等。[〇〇33]圖3為圖示用于檢測和糾正與混合跟蹤系統(tǒng)的操作關聯(lián)的偏移的過程300的實施例的流程圖。結合過程300執(zhí)行的各種任務可以由軟件、硬件、固件或其任意組合執(zhí)行。出于說明目的，過程300的下列描述可以引用上面結合圖1-2提及的元件。實踐中，過程300的部分可以由所描述的系統(tǒng)的不同元件執(zhí)行，所述不同元件例如顯示元件、混合跟蹤系統(tǒng)、快照模塊、偏移檢測模塊和/或偏移糾正模塊。應該意識到的是，過程300可以包括任意數(shù)目的額外或替代任務，圖3中所示的任務無需按所圖示的順序執(zhí)行，且過程300可以并入具有本文未詳細描述的額外功能的更全面的過程或處理中。此外，可以從過程300的實施例省略圖3 中所示的一個或多個任務，只要所意圖的整體功能保持完整即可。[〇〇34]為易于描述和清楚起見，假設過程300始于從具有第一跟蹤器時延時間的第一跟蹤器子系統(tǒng)獲取例如表示輸入或輸出信號的數(shù)據(jù)(步驟302)。通常使用高速、低時延跟蹤器 (例如慣性跟蹤器)實現(xiàn)第一跟蹤器子系統(tǒng)。第一跟蹤器子系統(tǒng)利用輸入數(shù)據(jù)和典型地最近的現(xiàn)有數(shù)據(jù)生成包括隨時間采集的運動數(shù)據(jù)(例如，方位和/或定位數(shù)據(jù))的輸出信號，其中運動數(shù)據(jù)與頭戴式顯示器的操作關聯(lián)。[〇〇35]接下來，對于本文也稱作快照時間窗的限定的時間窗，過程300將來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號和到第二跟蹤器子系統(tǒng)(未示出)的輸入信號進行同步。如之前描述的， 在該快照時間窗期間，以第二跟蹤器系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)的形式提供到第二跟蹤子系統(tǒng)的輸入信號，且同步方法可以采取數(shù)種形式的任何一種。所述限定的時間窗可以相對于第一跟蹤器輸入被最終確定且可用的時間被同步?？商鎿Q地，所述限定的時間窗可以與用于計算該第一跟蹤器輸出的最近輸入數(shù)據(jù)的采集時間同步。第三選擇是通過比較所述限定的時間窗和相鄰跟蹤器輸出的輸出時間，將所述限定的時間窗與第一跟蹤器輸出的內插同步。 然而，另一選擇是基于相鄰跟蹤器輸出的對應輸入數(shù)據(jù)時間來將所述限定的時間窗與相鄰跟蹤器輸出的內插同步。內插將典型地例如在兩個跟蹤器定時未在相位方面被鎖定的情況下使用，并且所述內插可以采取許多形式，例如線性內插、非線性內插和其他類似的涉及來自第一跟蹤器系統(tǒng)的兩個或更多個順序輸出的數(shù)值估計方法(例如，曲線擬合)。
[0036]接著，對于限定的時間窗，過程300捕獲用于具有長于第一跟蹤器時延時間的第二跟蹤器時延時間的第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)，并捕獲來自對應于所述限定的時間窗的第一跟蹤器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號的同步的數(shù)據(jù)(步驟304)。換言之，過程300基于用于第一跟蹤器子系統(tǒng)的同步的對應數(shù)據(jù)信號和用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的同步的輸入信號，捕獲來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的第一快照數(shù)據(jù)和來自第二跟蹤器子系統(tǒng)的第二快照數(shù)據(jù)。在某些實施例中，第一快照數(shù)據(jù)包括來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的相對于參照系的位置(例如，方位和/ 或定位)的慣性估計，并且第二快照數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)隨后導致來自第二跟蹤器子系統(tǒng)的位置的非慣性估計。此處，過程300采集來自第一跟蹤器子系統(tǒng)(例如，慣性跟蹤器)的運動數(shù)據(jù)輸入或輸出信號以及至第二跟蹤器子系統(tǒng)(例如，非慣性跟蹤器)的輸入數(shù)據(jù)。過程300將此數(shù)據(jù)采集限于所述限定的快照時間窗期間(或其他方式的表示)產生的運動數(shù)據(jù)信號。換言之，采集的運動數(shù)據(jù)由所述限定的時間窗的起點與終點界定。在某些實施例中，在可應用信號的同步之前，所述限定的時間窗由過程300確定。然而，在其他實施例中，所述限定的時間窗為傳遞給過程300以供在信號同步和數(shù)據(jù)捕獲中使用的預定信息。快照時間窗的精確定時和持續(xù)時間可以取決于許多考慮和參數(shù)，例如跟蹤子系統(tǒng)是否鎖相， 但關鍵的要求在于所述快照捕獲用于每個跟蹤器子系統(tǒng)的在跟蹤器時延方面可以有意義地進行比較的數(shù)據(jù)，而不管盡管大的任何差異。
[0037]如本文所定義的，快照或限定的時間窗包括與第二跟蹤器子系統(tǒng)關聯(lián)的原始輸入數(shù)據(jù)采集窗，在原始輸入數(shù)據(jù)采集窗期間采集第二快照數(shù)據(jù)。在一些實施例中，第一數(shù)據(jù)采集窗和第二數(shù)據(jù)采集窗通過時間上協(xié)調被同步或者是同步的。然而，在其他實施例中，第一數(shù)據(jù)采集窗和第二數(shù)據(jù)采集窗是異步的(例如，未鎖相)，但可以內插來自低時延系統(tǒng)的更頻繁的更新以最佳地與實況調查系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集窗對應，從而允許與第二快照數(shù)據(jù)有效地同步的第一快照數(shù)據(jù)結果?？商鎿Q地，用于實況調查系統(tǒng)的快照數(shù)據(jù)采集窗可以時間上包含在用于低時延(例如慣性)系統(tǒng)的最近的采集窗或間隔內。這里再一次地，應注意，除了最近的數(shù)據(jù)，此類慣性系統(tǒng)還依賴于潛在地大的現(xiàn)有數(shù)據(jù)集。[〇〇38] 一旦過程300已經(jīng)捕獲了第一及第二快照數(shù)據(jù)，過程300根據(jù)所捕獲的用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)來計算第二跟蹤器快照結果(步驟306)，并根據(jù)來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的所捕獲的同步數(shù)據(jù)計算第一跟蹤器快照結果(步驟308)。[〇〇39]過程300接著計算第一跟蹤器快照結果和第二跟蹤器快照結果之間的誤差，以確定與第一跟蹤器子系統(tǒng)關聯(lián)的偏移水平(步驟310)。此計算(過程300的步驟310)在任何有意義的方式上都不受第一跟蹤器子系統(tǒng)的低時延約束。相反，此步驟的持續(xù)時間或流逝時間與第二跟蹤器子系統(tǒng)的時延最緊密地關聯(lián)，所述時延典型地長于第一跟蹤器時延，可能甚至長一個或多個數(shù)量級。此時延可以包括對大量計算時間的允許、基于多個測量對結果的驗證、低成本實現(xiàn)等。過程300接著根據(jù)確定的偏移水平調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作 (步驟312)。在某些實施例中，計算的誤差包括平移偏離，其可以加到當前位置數(shù)據(jù)以糾正生成的第一跟蹤器子系統(tǒng)(例如，慣性跟蹤器)的輸出。然而，在一些實施例中，所計算的誤差與其他可能多個方位自由度(DPF)關聯(lián)，且過程300執(zhí)行旋轉計算以糾正生成的第一跟蹤器子系統(tǒng)的輸出。在更一般的情況下，這兩種誤差可能連同潛在的誤差一起應用于其他跟蹤的自由度中，如果有的話。
[0040]在一些實施例中，過程300計算最近計算的誤差和多個之前計算的誤差的平均值或加權平均值，并基于所計算的平均值或加權平均值確定偏移水平。在此情況下，應用于所生成的第一跟蹤器子系統(tǒng)的輸出信號的糾正使用最近計算的誤差的集合的平均值或加權平均值。此處，期望排除容易識別為假的實況調查測量，例如在可識別的遮蔽或對實況調查跟蹤器的其他干擾的情況下。例如，識別為假的實況調查測量可以歸因于零權重因子。[〇〇41 ]在其他實施例中，采集指示位置(定位或方位)的變化速率的數(shù)據(jù)連同其他快照數(shù)據(jù)。一個此類實施例涉及采集一個或多個之前的低時延數(shù)據(jù)集，從而允許在快照時間計算平移和/或旋轉速度估計。給定用于快照的額外信息，當計算加權平均值時可以相對于其他快照結果的權重調整該快照的相對權重。在檢測到的速度顯著高于之前或后續(xù)的快照結果的情況下，來自給定快照的結果可以歸因于減小或甚至是零加權或以其他方式被忽略。快照途徑通過當與第一跟蹤器的低時延定時比較時適當?shù)刈R別和利用相對較慢的偏移特性而使能此。[〇〇42]在一些實施例中，一確定誤差就可以突然地應用糾正，如果在頭戴式顯示器或其他涉及的系統(tǒng)操作期間誤差很小且不可能是令人分心或麻煩的，則這是適當?shù)?。可替換地， 可以逐漸應用糾正。在一個實施例中，用于每個自由度的糾正速率可能被限制為對應的每單位時間的最大速率，使得大的糾正可以花費多個或可能許多循環(huán)來完成。在其他實施例中，可以通過給總誤差應用比例因子來確定糾正應用的速率。在再其他實施例中，可以利用用于隨時間分發(fā)糾正的額外規(guī)則或算法。[〇〇43]在某些實施例中，每次計算兩個信號之間的誤差時應用糾正。然而，在其他實施例中，過程300在應用糾正之前，考慮多個連續(xù)的計算的誤差。例如，過程300可以通過比較連續(xù)的計算的誤差并注意與偏移一致的變化，來識別假或異常測量。例如，如果用戶舉手或臂并遮蔽一個或多個光學傳感器，則分析系統(tǒng)可以將此識別為一個或多個異常值或錯誤的實況調查采樣。在一個實施例中，直至預定數(shù)目的有效采樣指示合理一致的誤差值為止不應用糾正，所述合理一致的誤差值例如恒定的計算的誤差值或逐漸變化的計算的誤差值。過程300可以確定計算的誤差是否與之前計算的誤差(或多個之前計算的誤差)一致，并且當這些值一致時，調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作。再次地，可以例如基于感測到的運動速率來考慮最近誤差值的相對權重。
[0044]在另一實施例中，當計算的誤差非常大但實況調查跟蹤器輸出在小而非0的范圍內相對平滑時，額外應用糾正。在例如上電、擴展的遮蔽、存儲等事件之后，這將與兩個跟蹤器的重新對準一致。
[0045]調整和/或修改第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作包括改變生成的輸出信號以根據(jù)檢測到的偏移水平糾正產生的運動數(shù)據(jù)。與頭戴式顯示器的操作關聯(lián)的運動數(shù)據(jù)用于給用戶生成視覺呈現(xiàn)以及計算并生成未來的視覺呈現(xiàn)。糾正第一跟蹤器子系統(tǒng)產生的運動數(shù)據(jù)不僅將準確度恢復至目前的視覺顯示器，還確保在對未來視覺顯示器的計算中增加的準確度。過程300調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作以在分析快照數(shù)據(jù)集后移除累積的偏移水平，并防止當前偏移水平隨時間增加生成的誤差，這將影響未來視覺呈現(xiàn)的方位。[〇〇46]圖4圖示了涉及過程300的實施例的進一步細節(jié)。圖4為描繪實際運動信號406、低時延跟蹤器生成的運動信號(例如，無“實況調查”的運動信號410)以及低時延跟蹤器生成的糾正后的運動信號(例如，有“實況調查”的運動信號408)的圖400。在本申請的上下文中， “實況調查”指示使用以較不快的步調操作的跟蹤器生成的更為準確的運動數(shù)據(jù)對高速低時延跟蹤器生成的運動數(shù)據(jù)進行的糾正。圖400圖示了快照實況調查途徑如何用長時延實況調查系統(tǒng)使能高精度輸出。[〇〇47] 如所示出的，水平軸表示時間404，并且垂直軸表示運動402，例如示出與一個或多個自由度關聯(lián)的作為時間函數(shù)的變化。如之前關于圖2描述的，實際運動信號406基于運動采樣，表示輸出跟蹤器信號的理論上理想、無誤差的版本。然而，實際生成的輸出信號由無實況調查的運動信號410表示。無實況調查的運動信號410包括隨時間404累積的偏移水平， 并且與實際運動信號406顯著不同。在此特定示例中，隨著時間過去，累積的誤差(例如偏移)使得無實況調查的運動信號410朝低于實際運動信號406的用于繪制的自由度(例如，沿軸的定位或繞軸的旋轉)的值歪斜。[〇〇48]還示出了具有實況調查的運動信號408,圖示了當實況調查技術用于糾正隨時間累積的偏移時生成的運動信號，如上面關于圖3中過程300所描述的。此處，在時間^取得運動數(shù)據(jù)的快照412,其中在非常短的時間窗內采集運動數(shù)據(jù)。在之前的段落中已經(jīng)描述了用于定義該短時間窗的一些示例?？煺?12包括非慣性跟蹤器采集的原始輸入數(shù)據(jù)(并且后續(xù)被處理以產生與對應的慣性結果比較的同步的結果)和與慣性跟蹤器(例如，低時延跟蹤器)關聯(lián)的對應的快照數(shù)據(jù)。運動數(shù)據(jù)集被處理，并接著被比較以計算兩個輸出信號之間的誤差，誤差示為Sn。獲取快照412數(shù)據(jù)被示出為在時間tn發(fā)生。當然，實際快照窗不能是真正瞬時的，但窗持續(xù)時間優(yōu)選地在圖4的時間標度上是可忽略的。因此，它是關聯(lián)的運動的該短時間窗期間最佳的位置估計。處理快照數(shù)據(jù)、特別是非慣性跟蹤器采集的數(shù)據(jù)被示出為花費時間量A t，且誤差計算在時間tn+ A t發(fā)生。如所示出的，在時間tn+ A t對具有實況調查的運動信號408進行糾正(Cn)，指示此特定示例中一計算誤差心就發(fā)生糾正。遍及圖400,取得生成的運動數(shù)據(jù)的額外快照(^至^+6)。對于每個快照，計算誤差(心至心+6)，并接著基于所計算的誤差，對具有實況調查的運動信號408進行糾正(匕至^^)。由于遍及圖400進行糾正(匕至^^)，具有實況調查的運動信號408非常類似于實際運動信號406,且表示比無實況調查的運動信號410顯著更少的累積的誤差。
[0049]間隔A t可以是任意值，但優(yōu)選地長于低時延跟蹤器的時延時間，因為允許額外時間可以帶來與系統(tǒng)折衷相關的顯著好處。如所示出的，At稍小于實況調查采樣之間的時間，但也可能長于該時間。實況調查采樣之間的間隔示為一致相等，但那不是必需的。主要要求是用于實況調查跟蹤器的“快照”數(shù)據(jù)采集窗短，且用于低時延跟蹤器的對應或互相關的結果也表示其來自同一同步時間幀期間的輸出?？梢园雌谕l繁或不頻繁地采集實況調查采樣。該頻率可以基于所用的實況調查方法、計算力或復雜度、成本考慮等，但優(yōu)選地在與偏移關聯(lián)的誤差量級超過期望的跟蹤公差之前。糾正(Cn)示為是快速但非瞬時應用的。 應用糾正的方式可以基于系統(tǒng)設計變化，以及基于采集的數(shù)據(jù)變化。
[0050]圖5中示出了用于低時延跟蹤器子系統(tǒng)和實況調查跟蹤器子系統(tǒng)的對應快照之間的示例性定時關系。軸504表示流逝的時間t。至實況調查跟蹤器系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)在快照時間窗512期間采集，在間隔516期間處理，并最終在時間514導致實況調查輸出數(shù)據(jù)集。軸504 中的中斷標記以及其他序列中的匹配標記表示在結果514成為可用之前延長的時延時間的可能性。低時延跟蹤器的序列輸出由在時間524的點表示，且典型地沿時間軸(t)是周期的，盡管不是必需的。時間534表示一個此類低時延跟蹤器輸出時間，且根據(jù)輸入時間窗532期間采集的輸入數(shù)據(jù)和可能地530表示的之前結果，在時間窗536期間被計算或以其他方式被提取。實況調查快照對應于快照窗512,而對應的低時延快照可以與窗532、結果534、窗536 或其組合關聯(lián)。如果兩個跟蹤器的相對相位隨時間一致，那么快照窗和對應的要比較的低時延快照優(yōu)選地維持彼此的恒定關系。如果相位不一致，那么來自快照時間窗512的輸出 (在時間514可用)將優(yōu)選地與從快照窗512時間附近的兩個或更多個順序低時延快照產生的加權平均值進行比較。[0051 ]在一個實施例中，基于攝像機的系統(tǒng)作為實況調查跟蹤器用于差分慣性跟蹤器系統(tǒng)，以監(jiān)控兩個參照系之間的空間關系。第一參照系和第二參照系(例如，耳機和飛行甲板) 分別適于低時延慣性跟蹤器子系統(tǒng)，其中輸出中的相對差用作復合的低時延輸出。實況調查跟蹤器將至少一個攝像機與兩個參照系之一的固定關系組合，并且光學目標集合(例如， IR LED、無源目標或特征等等)附于另一參照系。在此實施例中，圖5的時間窗512對應于攝像機的活動快門時間。時間窗512優(yōu)選地非常短，以最小化捕獲并后續(xù)分析的圖像數(shù)據(jù)或快照中的任意污點或類似的運動相關的偽像。然而，在其他實施例中，即使此類運動相關的偽像也可以充分利用。可以分析污點程度以進一步提取快照持續(xù)時間期間關于運動的信息。 可以利用各種算法，例如找到快照期間運動的范圍、定位受污圖像的質心、或可能其他方面。這些提取的信息的片段可以與低時延快照數(shù)據(jù)組合以更好地估計(多個)適當?shù)募m正偏離或確定應該針對其考慮替代加權的假或異常數(shù)據(jù)的存在，如早前討論的。
[0052]在主動發(fā)射攝像機目標的情況下，短采集窗期間另一變量將要脈動(多個)發(fā)射器一次或多次。這描繪為圖5中的脈沖542。如果在快照采集窗512期間利用單個脈沖，這將更進一步具有減小關聯(lián)的跟蹤器數(shù)據(jù)的有效快照持續(xù)時間的影響。這將可能會減少污點。在所述窗內提供多個脈沖甚至可以在快速運動的情況下提供多個分隔緊密的圖像點，再次為確定偏離或加權因子提供額外的速度信息。進一步地，通過利用脈沖542的非對稱集合(例如，變化的振幅、圖5中所示的變化的脈沖寬度或變化的脈沖間距)、任意(多個)可辨別的分離可以促進標識檢測到的速度的方向，這可以用于進一步確證低時延跟蹤器系統(tǒng)的性能。 采集窗512外部的發(fā)射器輸出540將優(yōu)選為0,但在有效的快門機制或用于限制快照采集窗的相關方法的情況下，這將未必是必需的。[〇〇53]本文可以在功能和/或邏輯塊部件方面并參考各種計算部件或設備可以執(zhí)行的某些操作、處理任務和功能的符號表示，來描述技術和工藝。此類操作、任務和功能有時稱為計算機執(zhí)行的、計算機化的、軟件實現(xiàn)的或計算機實現(xiàn)的。實踐中，一個或多個處理器設備可以通過操縱表示系統(tǒng)存儲器中存儲器位置處的數(shù)據(jù)比特的電信號來實行描述的操作、任務和功能，以及信號的其他處理。數(shù)據(jù)比特被維持在的存儲器位置為具有對應于數(shù)據(jù)比特的特定電、磁、光學或有機屬性的物理位置。應該意識到的是，附圖中所示的各種塊部件可以由配置為執(zhí)行指定功能的任意數(shù)目的硬件、軟件和/或固件部件實現(xiàn)。例如，系統(tǒng)或部件的實施例可以采用各種集成電路部件，例如存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件、查找表等，其可以在一個或多個微處理器或其他控制設備的控制下實行各種功能。
[0054]當以軟件或固件實現(xiàn)時，本文描述的系統(tǒng)的各種元件基本上為執(zhí)行各種任務的代碼段或指令。程序或代碼段可以存儲在處理器可讀介質中，或由在傳輸介質或通信路徑上的載波中體現(xiàn)的計算機數(shù)據(jù)信號傳輸?！坝嬎銠C可讀介質”、“處理器可讀介質”或“機器可讀介質”可以包括可以存儲或傳送信息的任意介質。處理器可讀介質的示例包括電子電路、半導體存儲器件、ROM、閃速存儲器、可擦除ROM(EROM)、軟盤、CD-ROM、光學盤、硬盤、光纖介質、 射頻(RF)鏈路等。計算機數(shù)據(jù)信號可以包括可以在例如電子網(wǎng)絡信道、光纖、空氣、電磁路徑或RF鏈路的傳輸介質上傳播的任意信號。代碼段可以經(jīng)由例如因特網(wǎng)、內聯(lián)網(wǎng)、LAN等的計算機網(wǎng)絡下載。
[0055]為簡明起見，本文未詳細描述涉及系統(tǒng)(和系統(tǒng)的個體操作部件)的信號處理、數(shù)據(jù)傳輸、信令、網(wǎng)絡控制和其他功能方面的常規(guī)技術。此外，本文包含的各種圖中所示的連接線意圖表示各種元件之間的示例性功能關系和/或物理耦合。應該注意的是，在本主題的實施例中可以存在許多替代或額外的功能關系或物理連接。
[0056]本說明書中描述的一些功能單元稱為“模塊”，以便更特別地強調其實現(xiàn)獨立性。 例如，本文稱為模塊的功能可以整體或部分地實現(xiàn)為硬件電路，包括定制的VLSI電路或門陣列、非專門設計的半導體(例如邏輯芯片、晶體管)或其他分立部件。模塊還可以在可編程的硬件設備中實現(xiàn)，例如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯器件等。[〇〇57]模塊還可以在軟件中實現(xiàn)以供各種類型的處理器執(zhí)行。例如，可執(zhí)行代碼的標識模塊包括一個或多個計算機指令的物理或邏輯模塊，其可以例如組織為對象、過程或函數(shù)。 然而，標識模塊的可執(zhí)行代碼的不需要物理地定位在一起，而是可以包括存儲在不同位置的全異指令，其當在邏輯上結合在一起時包括模塊并為所述模塊實現(xiàn)闡述的目的。
[0058]可執(zhí)行代碼的模塊可以是多個單個指令或許多指令，并甚至可以分布在數(shù)個不同代碼段上、不同的程序之間和跨數(shù)個存儲設備。類似地，操作數(shù)據(jù)可以以任意適當?shù)男问襟w現(xiàn)，并在任意適當類型的數(shù)據(jù)結構內組織。操作數(shù)據(jù)可以采集為單個數(shù)據(jù)集，或可以在包括不同存儲設備的不同位置上分布，并可以至少部分僅作為系統(tǒng)或網(wǎng)絡上的電子信號存在。
[0059]盡管在之前的詳細描述中給出了至少一個示例性實施例，但應該意識到的是，存在大量變型。還應該意識到的是，本文描述的示例性的一個實施例或多個實施例意圖在以任何方式限制請求保護的主題的范圍、適用性或配置。相反，前面的詳細描述將給本領域技術人員提供用于實現(xiàn)描述的一個實施例或多個實施例的方便路線圖。應該理解的是，可以在不背離權利要求限定的范圍的情況下，在元件的功能和布置方面進行各種更改，包括已知的等同物或提交本專利申請時可預見的等同物。
【主權項】
1.一種用于檢測和糾正與混合跟蹤系統(tǒng)的操作關聯(lián)的偏移的方法，所述方法包括:從具有第一跟蹤器時延時間的第一跟蹤器子系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信號；對于限定的時間窗，捕獲用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)，第二跟蹤器子系統(tǒng)具有長于第一跟蹤器 時延時間的第二跟蹤器時延時間；以及捕獲來自對應于限定的時間窗的數(shù)據(jù)信號的同步的數(shù)據(jù)；其中限定的時間窗包括短于第二跟蹤器時延時間的持續(xù)時間，以捕獲快照輸入數(shù)據(jù)； 根據(jù)所捕獲的用于第二跟蹤器子系統(tǒng)的快照輸入數(shù)據(jù)，來計算第二跟蹤器快照結果；根據(jù)所捕獲的來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的同步的數(shù)據(jù)，來計算第一跟蹤器快照結果； 計算第一跟蹤快照結果與第二跟蹤快照結果之間的誤差，以確定與第一跟蹤器子系統(tǒng) 的操作關聯(lián)的偏移水平；以及根據(jù)所確定的偏移水平，來調整第一跟蹤器子系統(tǒng)的操作。2.權利要求1所述的方法，其中第一跟蹤器快照結果包括來自第一跟蹤器子系統(tǒng)的相 對參照系的位置的慣性估計;并且其中第二跟蹤器快照結果包括來自第二跟蹤器子系統(tǒng)的位置的非慣性估計。3.權利要求1所述的方法，其中調整步驟進一步包括給輸出信號添加平移偏離，且其中 平移偏離包括所計算的誤差。4.權利要求1所述的方法，其中調整步驟進一步包括使用輸出信號來執(zhí)行旋轉計算，且 其中旋轉計算包括所計算的誤差。5.權利要求1所述的方法，進一步包括:確定所計算的誤差是否包括與之前計算的誤差一致的結果；以及 當所計算的誤差和之前計算的誤差包括一致的值時，執(zhí)行調整步驟。6.權利要求1所述的方法，進一步包括:確定所計算的誤差是否包括與多個之前計算的誤差一致的結果；以及 當所計算的誤差與多個之前計算的誤差包括一致的值時，執(zhí)行調整步驟。7.權利要求1所述的方法，其中第二跟蹤器時延時間包括比第一跟蹤器時延時間的10 倍更大的持續(xù)時間。8.權利要求1所述的方法，進一步包括:計算所計算的誤差和多個之前計算的誤差的加權平均值；以及 基于所計算的加權平均值來確定偏移水平。9.一種頭戴式顯示裝置，配置為提供共形近眼(NTE)顯示器，所述裝置包括:混合跟蹤系統(tǒng)，包括:慣性跟蹤器，配置為相對慣性參照系提供頭戴式顯示裝置的第一位置數(shù)據(jù)；非慣性跟蹤器，配置為相對慣性參照系提供頭戴式顯示裝置的第二位置數(shù)據(jù)；快照模塊，配置為:通過協(xié)調用于收集用于非慣性跟蹤器的輸入數(shù)據(jù)的時間窗，來確定快照時間幀；同步慣性跟蹤器和非慣性跟蹤器的操作；以及捕獲與所確定的快照時間幀關聯(lián)的第一位置數(shù)據(jù)的相關子集和與所確定的快照時間 幀關聯(lián)的第二位置數(shù)據(jù)的相關子集；偏移檢測模塊，配置為比較第一位置數(shù)據(jù)的相關子集和第二位置數(shù)據(jù)的相關子集，以 確定偏離；以及偏移糾正模塊，配置為基于所確定的偏離來調整慣性跟蹤器的操作。10.權利要求9所述的系統(tǒng)，其中同步慣性跟蹤器和非慣性跟蹤器的操作進一步包括同 步慣性跟蹤器的數(shù)據(jù)信號與非慣性跟蹤器的輸入信號。11.權利要求9所述的系統(tǒng)，其中非慣性跟蹤器包括光學跟蹤器。12.權利要求9所述的系統(tǒng)，其中非慣性跟蹤器包括磁跟蹤器。13.權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所確定的偏離包括與一個或多個方位自由度(DOF)關 聯(lián)的誤差;并且其中慣性跟蹤器的操作的調整包括執(zhí)行旋轉計算以容納與一個或多個DOF關聯(lián)的誤差。14.權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所確定的偏離包括平移誤差;并且其中慣性跟蹤器的操作的調整包括將偏離添加到第一位置數(shù)據(jù)以容納平移誤差。
【文檔編號】G06F3/01GK106055104SQ201610388859
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】B·D·拉森, K·萊豐
【申請人】霍尼韋爾國際公司