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MX348608B

Calibration of virtual reality systems.

Abstract

A virtual reality (VR) console receives slow calibration data from an image processing device, and fast calibration data from an inertial measurement unit in a virtual reality (VR) viewer that includes a front rigid body and a body rigid rear. The slow calibration data includes an image where so The locators are visible on the rear rigid body. An observed position is determined from the slow calibration data, and a predicted position is determined from the fast calibration data. If a difference between the observed position and the predicted position is greater than a threshold value, the predicted position is adjusted by a time offset until the difference is less than the threshold value. Temporal offset is removed by recalibrating the rear rigid body with the front rigid body once the locators on both the front rigid body and the rear rigid body are visible in an image in the slow calibration data.

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  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Un sistema para calibración de sistemas de realidad virtual que comprende:un visor de realidad virtual (VR) que incluye una pluralidad de localizadores y una unidad de medición inercial (IMU) para la producción de datos de calibración rápida que comprenden una o más posiciones estimadas intermedias de un punto de referencia en el visor de realidad virtual (VR), estando cada posición estimada intermedia separada de una posición estimada intermedia subsiguiente por un valor de tiempo de posición;un dispositivo de procesamiento de imágenes para la producción de datos de calibración lenta, que incluyen una serie de imágenes que muestran porciones de localizadores observados de la pluralidad de localizadores, en el visor de realidad virtual (VR), estando cada imagen separada de una imagen subsiguiente en la serie por un valor de tiempo de imagen que es mayor que el valor de tiempo de posición;una consola de realidad virtual (VR) que comprende: un procesador, y una memoria acoplada al procesador y que provoca que el procesador rastree el visor de realidad virtual (VR) utilizando los datos de calibración lenta y los datos de calibración rápida, la memoria almacena módulos, los módulos que comprenden: un módulo de estimación para: identificar localizadores de modelo, cada uno correspondiente a un localizador en el visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta utilizando un modelo de visor almacenado asociado con el visor de realidad virtual (VR);generar las posiciones estimadas de uno o más de los localizadores en el visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta utilizando el modelo de visor;un módulo de ajuste de parámetros para: ajustar uno o más parámetros de calibración para ajustar las posiciones estimadas, de tal manera que una distancia relativa entre las posiciones estimadas ajustadas de uno o más de los localizadores del visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta y las posiciones de sus localizadores de modelo correspondientes, sea menor que un valor umbral;generar las posiciones calibradas del punto de referencia basándose, cuando menos en parte, en las posiciones estimadas ajustadas de uno ó más de los localizadores del visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta, una posición calibrada asociada con una imagen a partir de los datos de calibración lenta;determinar una o más posiciones predichas del punto de referencia basándose, cuando menos en parte, en las IMPIAS «ππνη mjuuciw «5«ájr3í> EMU MiMlWXUJ posiciones calibradas del punto de referencia, una popretffSI’ra asociada con un tiempo entre imágenes subsigΟΊΰ11tus d paflh dctuj datos de calibración lenta;y ajustar uno o más de los parámetros de calibración, de tal manera que la posiciones estimadas intermedias del punto de referencia estén dentro de una distancia umbral de las posiciones predichas determinadas del punto de referencia.
  2. 2
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de medición inercial (IMU) incluye un giroscopio de tres ejes para medir la velocidad angular.
  3. 3
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de medición inercial (IMU) incluye un acelerómetro de tres ejes.
  4. 4
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de medición inercial (IMU) incluye un magnetómetro de tres ejes.
  5. 5
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de localizadores están dispuestos en un patrón en el visor de realidad virtual (VR) que no es coplanar.
  6. 6
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de localizadores son diodos emisores de luz (LEDs).
  7. 7
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en donde los LEDs son modulados para mantener uno de dos o más niveles de brillantez predeterminados durante un intervalo de tiempo.
  8. 8
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la modulación de los LEDs es seleccionada de un grupo que consisTé de:modulación de amplitud, modulación de frecuencia y cualquier combinación de los mismos. 5
  9. 9
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en donde los LEDs emiten luz dentro de una banda específica seleccionada de un grupo que consiste de una banda visible y una banda infrarroja.
  10. 10
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la pluralidad de localizadores emiten en la banda infrarroja y una 10 superficie exterior del visor de realidad virtual (VR) es transparente en la banda infrarroja, pero opaca en la banda visible.
  11. 11
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el visor de realidad virtual (VR) incluye un cuerpo rígido frontal y un cuerpo rígido trasero, cada uno tiene uno o más localizadores, y el 15 cuerpo rígido frontal incluye la unidad de medición inercial (IMU).
  12. 12
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el cuerpo rígido frontal está acoplado de manera no rígida al cuerpo rígido trasero medíante una banda elástica.
  13. 13
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde 20 la memoria además provoca que el procesador:determine una posición observada del cuerpo rígido trasero para el valor de tiempo de imagen particular utilizando los datos de calibración lenta;determine una posición predicha del cuerpo rígido trasero para 25 el valor de tiempo de imagen particular utilizando los datos de calibración rápida y un vector de posición que describe un desfasamiento calibrado entre el cuerpo rígido frontal y el cuerpo rígido trasero;determine que una diferencia entre la posición observada y la posición predicha es mayor que un valor de umbral;en respuesta a la determinación de que una diferencia entre la posición observada del cuerpo rígido trasero y la posición predicha del cuerpo rígido trasero es mayor que un valor umbral, ajuste el vector de posición por un valor de desfasamiento, de tal manera que la diferencia entre la posición observada y la posición predicha es menor que el valor umbral;y determine una posición predicha subsiguiente del cuerpo rígido trasero para una imagen a partir de la serie de imágenes asociadas con un valor de tiempo de imagen subsiguiente que se presenta después del valor de tiempo de imagen basándose en los datos de calibración rápida y el vector de posición ajustado.
  14. 14
    Un sistema para calibración de sistemas de realidad virtual que comprende:un visor de realidad virtual (VR) que incluye una pluralidad de localizadores y una unidad de medición ¡nercial (IMU) para producir los datos de calibración rápida que comprenden una o más posiciones estimadas intermedias de un punto de referencia en el visor de realidad virtual (VR), cada posición estimada intermedia separada a partir de una posición estimada intermedia por un valor de tiempo de posición, y la unidad de medición ¡nercial (IMU) se acopla a un sensor de posición;un dispositivo de procesamiento de i datos de calibración lenta, que incluyen una serie de imágenes que muestran porciones de localizadores observados de la pluralidad de localizadores en el visor de realidad virtual (VR), cada imagen separada de una imagen subsiguiente en las series por un valor de tiempo de imagen que es mayor que el valor de tiempo de posición;y una consola de realidad virtual (VR) que comprende: un procesador, y una memoria acoplada al procesador que provoca que el procesador rastree el visor de realidad virtual (VR) y calibre el visor de realidad virtual (VR) utilizando los datos de calibración lenta y los datos de calibración rápida, la memoria almacena módulos, los módulos que comprenden: un módulo de estimación para: identificar localizadores de modelo, cada uno correspondiente a un localizador en el visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta utilizando un modelo de visor almacenado asociado con el visor de realidad virtual (VR);y generar las posiciones estimadas de uno o más de los localizadores en el visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta utilizando el modelo de visor;y un módulo de ajuste de parámetros para: ajustar uno o más parámetros de calibración para ajustar las posiciones estimadas, de tal manera que una las posiciones estimadas ajustadas de uno o más r igs...__ localizadores del visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta y las posiciones de sus localizadores de modelo correspondientes, sea menor que un valor umbral;generar posiciones calibradas del punto de referencia basándose, cuando menos en parte, en las posiciones estimadas ajustadas de uno o más de los localizadores del visor de realidad virtual (VR) e incluidos en cuando menos una imagen a partir de los datos de calibración lenta, una posición calibrada asociada con una imagen a partir de los datos de calibración lenta;determinar una o más posiciones predichas del punto de referencia basándose, cuando menos en parte, en las posiciones calibradas del punto de referencia, una posición predicha asociada con un tiempo entre imágenes subsiguientes a partir de los datos de calibración lenta;y ajustar uno o más de los parámetros de calibración, de tal manera que la posiciones estimadas intermedias del punto de referencia estén dentro de una distancia umbral de las posiciones predichas determinadas del punto de referencia.
  15. 15
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la pluralidad de localizadores incluye un localizador que es un LED que es modulado para mantener uno de dos o más niveles de brillantez predeterminados durante un intervalo de tiempo. 100 IMPI OíMnortEDAD IMXJSTliAL de acuerdo con la reivindicación 15, en
  16. 16
    El sistema la modulación del LED es seleccionada de un grupo que consisté^TS~—— modulación de amplitud, modulación de frecuencia y una combinación de los mismos.
  17. 17
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el LED emite luz dentro de una banda específica seleccionada de un grupo que consiste de una banda visible y una banda infrarroja.
  18. 18
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el LED emite en la banda infrarroja y una superficie exterior del visor de realidad virtual (VR) es transparente en la banda infrarroja, pero opaca en la banda visible.
  19. 19
    El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el visor de realidad virtual (VR) incluye un cuerpo rígido frontal y un cuerpo rígido trasero, cada uno tiene uno o más localizadores, y el cuerpo rígido frontal incluye la unidad de medición inercial (IMU). 101 IMPI eenwro MIXKAXO osla nzjrtHM» ítWSTFIAL
Independent claims19