美國專利及商標局公布了一批全新的AR/VR專利

近期美國專利及商標局公布了一批全新的AR/VR專利，以下是整理的26篇。

1. 《Leap Motion Patent | Safety For Wearable Virtual Reality Devices Via Object Detection And Tracking（Leap Motion專利： 可穿戴虛擬現(xiàn)實設備通過對象檢測和追蹤實現(xiàn)的安全防護）》

通過檢測潛在的不安全狀況（如碰撞，失去情景感知等），專利描述的技術來用于提升用戶的安全防護。傳感器根據(jù)成像，聲波或振動波來捕獲運動和/或判斷對象的路徑。

2. 《JDI Patent | Display Device And Head-Mounted Display（Japan Display Inc專利：顯示組件和頭戴式顯示器）》

根據(jù)一個實施例，顯示組件包括第一基板和第二基板，以及液晶層。第一基板包括像素電極和共同電極。第二基板與第一基板相對。液晶層位于第一基板和第二基板之間。 用于重寫像素電極的電壓幀頻是80Hz或更高。包含在液晶層中的液晶材料具有負介電各向異性。第一基板和第二基板之間的間隙d的乘積Δnd和液晶材料的折射各向異性Δn小于0.33μm。間隙d大于2微米且小于3微米。

3. 《Goertek Patent | Virtual Reality Helmet And Method For Using Same（歌爾股份專利：虛擬現(xiàn)實頭顯及其使用方法）》

專利描述了一種虛擬現(xiàn)實頭顯及其使用方法。虛擬現(xiàn)實頭顯具有兩種可選的播放模式：播放存儲在存儲模塊中的VR視頻，或者當檢測到視頻輸入組件連接時，播放由視頻輸入組件輸入的VR視頻。VR頭顯具有監(jiān)控用戶佩戴狀態(tài)的接近傳感器，當檢測到用戶脫下頭顯時，系統(tǒng)指示關閉顯示模塊以減少頭顯的功耗，并在檢測到用戶穿戴頭顯時打開顯示模塊。

4. 《Apple Patent | Method for determining the pose of a camera and for recognizing an object of a real environment（蘋果專利：用于確定camera姿態(tài)和用于識別真實環(huán)境對象的方法）》

一種用于確定camera相對于真實環(huán)境姿態(tài)的方法包括以下步驟：借助攝像頭拍攝真實環(huán)境的至少一個圖像，所述圖像包含真實物體的至少一部分；執(zhí)行追蹤方法； 評估與真實對象相關聯(lián)特征與真實對象對應特征之間的對應關系信息，以便獲取關于cameta姿勢的結論；確定至少一個關于環(huán)境情況的參數(shù)。 并根據(jù)至少一個參數(shù)執(zhí)行追蹤方法 類似地，所述方法同時可以用于識別攝像頭圖像中的真實環(huán)境對象。

5. 《Magic Leap Patent | Method And System For Determining User Input Based On Gesture（Magic Leap專利：根據(jù)手勢確定用戶輸入的方法與系統(tǒng)）》

波導裝置包括平面波導和至少一個光學衍射元件（DOE），其在平面波導內(nèi)外之間提供多條光學路徑。DOE的相位剖面可以將線性衍射光柵與圓形透鏡組合，以形成波前并產(chǎn)生具有期望焦點的光束?？梢越M裝波導裝置以產(chǎn)生多個焦平面。DOE可以具有低衍射率，并且當正常知覺時平面波導可以為透明，允許對AR系統(tǒng)有用的周圍環(huán)境（如現(xiàn)實世界）光線通過。DOE可以是固定或具有動態(tài)可調(diào)節(jié)的特性。光學耦合器系統(tǒng)可以將投影儀的圖像耦合到波導組件。

6. 《Facebook Patent | Navigation Controller For Virtual-Reality Systems（Facebook專利：用于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的導航控制器）》

專利描述的虛擬現(xiàn)實導航控制器包括底座，座椅，用于支撐座椅的豎直支撐件，以及位于座椅和豎直支撐件之間的可旋轉連接器，后者可響應于用戶施加的方向力來可致使座椅傾斜。虛擬現(xiàn)實導航控制器同時包括運動檢測控制器，用于測量與座椅傾斜相對應的縱搖。

7. 《Facebook Patent | Depth Mapping Using Structured Light And Time Of Flight（Facebook專利：利用結構光和飛行時間的深度映射）》

深度攝像頭組件（DCA）確定DCA與DCA視場中對象之間的距離。DCA包括照明源，所述照明源利用時間載波信號調(diào)制的已知空間圖案投影至局部區(qū)域。成像組件捕獲投射至局部區(qū)域的調(diào)制圖案。成像組件包括檢測器，所述檢測器包括不同的像素組，每個像素組在不同的時間被激活以捕獲光。因此，不同像素組捕獲來自時間調(diào)制圖案的不同相位。DCA確定照明源光線被成像組件從不同像素組捕獲的相位反射和捕獲時間，并且同時根據(jù)捕獲的空間圖案變形確定DCA與對象之間的距離。

8. 《Facebook Patent | Variable Focus Waveguide Display（Facebook專利：可變焦點波導顯示器）》

波導顯示器向用戶呈現(xiàn)媒體。波導組件包括光源，源波導，輸出波導，致動器組件和控制器。光源基于來自控制器的掃描指令發(fā)射圖像光。源波導接收發(fā)射的圖像光，在至少一個維度上擴展圖像光，并在輸入?yún)^(qū)域將擴展的圖像光輸出到輸出波導。輸出波導從輸出區(qū)域的一部分輸出擴展的圖像光。致動器組件利用第一組致動器調(diào)節(jié)源波導的第一曲率，并利用第二組致動器調(diào)節(jié)輸出波導的第二曲率，其中第一曲率與第一曲率正交。

9. 《Facebook Patent | Adjustable Front Assembly In Head-Mounted Display（Facebook專利：頭戴式顯示器的可調(diào)前端組件）》

實施例涉及頭戴式顯示器中的可調(diào)節(jié)臂。每個可調(diào)節(jié)臂包括三個單獨的鏈節(jié)，所述鏈節(jié)構造成允許用戶以多種方式移動前端組件以調(diào)整適眼距。

10. 《Facebook Patent | Systems And Methods For Providing Augmented Reality Overlays（Facebook專利：提供增強現(xiàn)實疊加的系統(tǒng)和方法）》

專利描述的系統(tǒng)，方法和非暫時性計算機可讀介質(zhì)可以識別攝像頭視圖中描繪的一個或多個對象。系統(tǒng)可根據(jù)識別的一個或多個對象來確定增強現(xiàn)實疊加元素。系統(tǒng)可基于增強現(xiàn)實疊加元素來修改攝像頭視圖。

11. 《Facebook Patent | Panoramic Camera Systems（Facebook專利：全景攝像頭系統(tǒng)）》

攝像頭系統(tǒng)捕獲來自一組攝像頭的圖像，以生成環(huán)境的雙目全景視圖。攝像頭在攝像機系統(tǒng)中定向。為了校準系統(tǒng)，識別圖像之間的匹配特征，并用于估計攝像頭系統(tǒng)之外的三維點。修改校準參數(shù)以改善三維點估計。當捕獲圖像時，管道利用來自相鄰攝像頭的重新投影視圖和圖像金字塔來為每個攝像頭生成深度圖?？梢酝ㄟ^生成對應于深度圖的深度表面并混合深度表面，從而利用圖像來生成不同角度的環(huán)境視圖。

12. 《Facebook Patent | Three-Dimensional, 360-Degree Virtual Reality Camera System（Facebook專利：三維，36-度虛擬現(xiàn)實攝像頭系統(tǒng)）》

攝像頭系統(tǒng)配置為捕獲局部區(qū)域的360度圖像信息，其中至少一部分是立體視場。攝像頭系統(tǒng)包括多個外圍攝像頭，多個軸攝像頭，第一剛性板和第二剛性板。外圍攝像頭以環(huán)形配置布置。第一剛性板和第二剛性板分別固定至外圍攝像頭環(huán)形配置的上表面和下表面。至少一個軸攝像頭沿對準軸線布置，并且垂直地耦合至第一剛性板表面。

13. 《Facebook Patent | Panoramic Camera Systems（Facebook專利：全景攝像頭系統(tǒng)）》

攝像頭系統(tǒng)捕獲來自一組攝像頭的圖像，以生成環(huán)境的雙目全景視圖。攝像頭在攝像機系統(tǒng)中定向。為了校準系統(tǒng)，識別圖像之間的匹配特征，并用于估計攝像頭系統(tǒng)之外的三維點。修改校準參數(shù)以改善三維點估計。當捕獲圖像時，管道利用來自相鄰攝像頭的重新投影視圖和圖像金字塔來為每個攝像頭生成深度圖?？梢酝ㄟ^生成對應于深度圖的深度表面并混合深度表面，從而利用圖像來生成不同角度的環(huán)境視圖。

14. 《Facebook Patent | Cartilage Conduction Audio System For Eyewear Devices（Facebook專利：用于眼戴組件的骨導音頻系統(tǒng)）》

音頻系統(tǒng)包括換能器組件，音頻傳感器和控制器。換能器組件耦合到用戶耳廓背后。換能器組件在一定頻率范圍內(nèi)振動耳廓，致使耳廓根據(jù)振動指令產(chǎn)生聲壓波。聲學傳感器檢測用戶耳朵入口處的聲壓波?？刂破鞑糠值馗鶕?jù)聲壓檢測而波動態(tài)地調(diào)整頻率響應模型，利用調(diào)整后的頻率響應模型更新振動指令，并將更新的振動指令提供給換能器組件。

15. 《Facebook Patent | Bone-Conduction Headset With Crosstalk Cancelation Function（Facebook專利：支持串音消除的骨導頭顯）》

對于專利描述的實施例，其通過修改發(fā)送至骨傳導換能器的骨傳導信號來消除因使用多個骨傳導換能器引起的串擾振動。使用自適應濾波器修改骨傳導信號。根據(jù)在骨傳導換能器處產(chǎn)生的振動和在振動傳感器組件處感測的串擾振動，調(diào)整其系數(shù)。 用于產(chǎn)生校準振動的骨傳導換能器和用于檢測串擾振動的振動傳感器組件可以放置在用戶頭部的相對側。

16. 《Microsoft Patent | Eye-Tracking System Using A Freeform Prism And Gaze-Detection Light（微軟專利：利用任意多邊形棱鏡和注視光的眼動追蹤系統(tǒng)）》

示例透視頭顯系統(tǒng)包括任何多邊形棱鏡和顯示組件，所述顯示組件配置為通過任意多邊形棱鏡將顯示光發(fā)設置用戶眼睛。透視頭顯系統(tǒng)同時可以包括成像組件，所述成像組件配置為接收從眼睛反射并被引導通過任意多邊形棱鏡的注視檢測光。

17. 《Microsoft Patent | Constructing Augmented Reality Environment With Pre-Computed Lighting（微軟專利：通過預計算的照明來構建增強現(xiàn)實環(huán)境）》

專利描述了通過預計算的照明來構建增強現(xiàn)實環(huán)境的實施例。例如，一個實施例提供了一種通過顯示設備顯示增強現(xiàn)實圖像的方法。所述方法包括接收圖像數(shù)據(jù)，捕獲顯示設備本地環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)，以及經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)識別本地環(huán)境的物理特征。所述方法同時包括構建虛擬結構的增強現(xiàn)實圖像；在物理特征的空間配準中將其顯示在物理特征之上，增強現(xiàn)實圖像包括布置在相鄰位置的多個模塊化虛擬結構段以形成虛擬結構特征，每個模塊化虛擬結構段包括預先計算的全局照明效果；以及將增強現(xiàn)實圖像輸出到顯示設備。

18. 《Google Patent | Adjusting Video Rendering Rate Of Virtual Reality Content And Processing Of A Stereoscopic Image（谷歌專利：虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的視頻渲染速率調(diào)整和立體圖像的處理）》

示例技術可以包括：根據(jù)第一更新速率更新計算設備屏幕的整個圖像，以第一視頻渲染速率執(zhí)行視頻渲染；確定視頻渲染的性能小于閾值；基于確定信息，以第二視頻渲染速率執(zhí)行視頻渲染，其中以第一更新速率更新圖像的第一部分，并以第二更新速率更新圖像的第二部分，第二更新率低于第一更新速率。

19. 《Sony Patent | Realtime Lens Aberration Correction From Eye Tracking（索尼專利：基于眼動追蹤的實時透鏡像差校正）》

專利描述的系統(tǒng)和方法包括，接收在頭顯顯示屏呈現(xiàn)的圖像。圖像由應用程序提供。預扭曲接收的圖像，以使頭顯光學元件能夠渲染圖像。通過確定眼睛相對于光學元件至少一個透鏡光軸的位置，為頭顯用戶的眼睛識別對準偏移。調(diào)整應用程序提供的預扭曲圖像以定義校正的預扭曲圖像。經(jīng)校正的預扭曲圖像轉發(fā)至顯示屏幕以進行渲染，使得頭顯光學系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像可以消除由對準偏移引起的像差。

20. 《Sony Patent | Systems And Methods For Providing Feedback To A User While Interacting With Content（索尼專利：在用戶與內(nèi)容交互時向其提供反饋的系統(tǒng)和方法）》

專利描述了用于向用戶提供反饋的系統(tǒng)和方法。其中一種方法包括發(fā)送交互式數(shù)據(jù)以在頭顯中渲染。所述方法包括在用戶佩戴頭顯時接收與用戶身體部位相關聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)。所述方法包括根據(jù)用戶圖像數(shù)據(jù)追蹤與用戶身體部位相關聯(lián)的空間位置。

21. 《Sony Patent | Image Display Device, Image Display Method, And Computer Program（索尼專利：圖像顯示組件，圖像顯示方法及計算機程序）》

穿戴于用戶頭部或臉部的圖像顯示設備包括顯示圖像的顯示單元；信息維護單元，其用于維護用戶的用戶信息；區(qū)域指定單元，其根據(jù)用戶信息在視場中指定注視區(qū)域；圖像處理單元，其對注視區(qū)域執(zhí)行圖像處理；顯示控制單元，其控制顯示單元顯示注視區(qū)域。

22. 《Sony Patent | Methods And Systems For Navigation Within Virtual Reality Space Using Head Mounted Display（索尼專利：用頭戴式顯示器在虛擬現(xiàn)實空間中導航的方法和系統(tǒng)）》

視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到頭戴式顯示器，其用于在頭戴式顯示器內(nèi)顯示虛擬現(xiàn)實場景。在檢測到頭戴式顯示器的移動時，生成虛擬現(xiàn)實場景的調(diào)整，其中系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實場景內(nèi)移動用戶的視場，并確定用戶的注視方向。根據(jù)用戶的注視方向，確定當前位于焦點位置的對象。調(diào)整虛擬現(xiàn)實場景，以將所述對象朝用戶視點移動。將與所述對象相關聯(lián)的音頻內(nèi)容提供給頭戴式顯示器。

23. 《Intel Patent | 3-Dimensional Scene Analysis For Augmented Reality Operations（英特爾專利：用于增強現(xiàn)實操作的三維場景分析）》

專利描述了用于場景3D分析的技術，包括場景內(nèi)的對象的檢測，分割和配準。分析結果可用于實現(xiàn)增強現(xiàn)實操作，包括移除和插入對象，以及生成藍圖。示例方法可以包括接收場景的3D圖像幀，每個幀與深度camera的姿勢相關聯(lián)，以及基于投影和累積到全局坐標系中的深度像素來創(chuàng)建場景的3D重建。所述方法同時可以包括根據(jù)3D重建，camera姿勢和圖像幀來檢測場景內(nèi)的對象及相關位置。所述方法同時可以包括，將檢測到的對象分割成與對象輪廓對應的3D重建點，并將分割對象注冊到對象的3D模型，以確定它們的對齊。

24. 《Intel Patent | Head Mounted Secure Display System（英特爾專利：頭戴式安全顯示系統(tǒng)）》

專利描述了通過一副護目鏡來安全地顯示媒體內(nèi)容的系統(tǒng)和方法。一種方法可以包括利用護目鏡透鏡播放安全媒體，監(jiān)視安裝在護目鏡的多個墊圈以確定是否發(fā)生了損壞，并且使用安裝在護目鏡的攝像頭檢測視場內(nèi)是否存在無機物質(zhì)。所述方法可以包括根據(jù)檢測到的損壞或無機物質(zhì)而發(fā)出警報，以及響應于警報而停止播放安全媒體內(nèi)容。

25. 《Nvidia Patent | Variable Refresh Rate Video Capture And Playback（英偉達專利：可變刷新率視頻捕獲與播放）》

專利描述了一種渲染和顯示視頻的方法。所述方法包括由處理器執(zhí)行應用程序。所述方法包括在多個圖形處理單元位置渲染多個圖像幀。所述方法包括確定與多個圖像幀渲染之間的相對定時信息。所述方法包括將多個圖像幀編碼為視頻文件。所述方法包括將信息編碼到視頻文件。

26. 《Samsung Patent | Method For Producing Haptic Signal And Electronic Device Supporting The Same（三星專利：產(chǎn)生觸覺反饋信號的方法及支持所述方法的電子組件）》

專利描述的電子設備包括儲存器；能夠執(zhí)行通信的通信接口，以及電連接至存儲器和通信接口的處理器。處理器配置為根據(jù)從外部電子設備接收，和/或存儲在存儲器中的音頻數(shù)據(jù)提取要通過揚聲器輸出的第一音頻信號，以產(chǎn)生通過從第一音頻數(shù)據(jù)中移除第一音頻信號而獲得的第二音頻信號，并根據(jù)第二音頻信號生成用于輸出觸覺效果的觸覺信號。