Meta专利介绍用于耳朵区域成像办法改善VR头显贴合度

  头显与用户的合理适配可提高舒适性。所以，有必要丈量用户的鼻子形状、头宽和耳深等丈量值。例如，若头显在穿戴时坐落或置于耳朵上方，则特定用户的耳朵特征将变得特别重要。

  在名为“Ear-region imaging”的专利申请中，Meta介绍了一种用于耳朵区域成像的办法，并经过耳区成像体系来改善头显贴合度。

  作为阐明，Meta将头显与耳朵触摸的点位称为耳鞍点(ear saddle point)，类似于耳朵触摸承托和眼镜镜臂的点位区域。

  这家公司以为，传统的丈量体系为用户的面部区域供给了可接受的丈量，但由于头发简单塞挡耳顶和耳后，特别是耳鞍点，所以难以准确成像/丈量耳朵区域。在所述创造中，Meta提出了一种改善的耳区成像体系。

  在一个施行例中，发射器向耳区发射发射信号。发射信号可所以毫米波、超声波或其他经过头发传达的发射信号。接纳器接纳回来从耳朵反射/散射的发射信号。接纳器从所述回来信号发生图画信号，并依据所述图画信号发生耳区图画。

  耳区图画能够与用户面部区域的面部图画组合以生成脸-耳混合图画。所述混合图画能够同享公共坐标系，以便能够从所述混合图画中提取用户的眼睛和脸部之间相对于用户的各种尺度，然后协助贴合头戴式设备。

  图1示出了用户190的顶视图和示例性耳区成像体系100。施行例体系100包含换能器120A和120B、光成像体系130A和130B，和处理逻辑101。

  换能器120A包含装备为向用户190的耳区181A发射发射信号126A的发射器121A和装备为接纳回来信号127A的接纳器122A。回来信号127A为从耳区181A反射/散射的发射信号126A。

  类似地，换能器120B包含装备为向用户190的耳区181B发射发射信号126B的发射器121B和装备为接纳回来信号127B的接纳器122B。回来信号127B为从耳区181B反射/散射的发射信号126B。

  发射信号126A和126B穿透头发并从人体皮肤反射。因而，假如毛发遮挡耳皮肤，则发射信号126经过毛发传达，从耳皮肤反射/散射，然后经过毛发传达回接纳器122作为回来信号127。用户190的耳朵的耳鞍点185指示在耳区181A中。

  发射信号126既不是可见光又不是红外光，由于可见光和红外光或许会由掩盖耳朵的毛发遮挡。在一个施行例中，发射信号可所以毫米波发射信号，波长在电磁波谱中为1mm至10mm之间。

  在操作中，处理逻辑驱动发射器121向耳区181发射发射信号126。接纳器122A和122B别离接纳到回来信号127A和127B，并呼应接纳到回来信号127A和127B，别离发生图画信号129A和129B。回来信号127A、127B可统称为回来信号127，图画信号129A、129B可统称为图画信号129。处理逻辑101从传感器的接纳器122接纳图画信号129，并呼应图画信号129生成耳区图画104。

  在所示的施行例中，处理逻辑101包含耳图画生成模块103，模块接纳图画信号129并经过处理图画信号129生成耳区域图画104。当体系100包含光成像体系130时，光成像体系130能够终究靠感知从人脸区域反射回来的可见光或非可见光143来捕获用户190的人脸区域的人脸图画139。

  图2示出了用户290的前视图，包含面部区域283和耳朵区域281A和281B。图1的光成像体系130能够装备成生成一个或多个对人脸区域283成像的面部图画139。

  在详细的示例阐明中，脸部区域283包含用户290的眼睛区域284和鼻子区域286。眼睛和鼻子的特征能够在必定程度上协助确认用于特定用户的头戴式设备的舒适贴合290。在图2中，面部区域283与耳朵区域281A和281B堆叠。右耳区281A表明耳鞍点285A的近似方位，左耳区281B表明耳鞍点285B的近似方位。

  回到图1，光成像体系100装备为经过感知从人脸区域283反射回来的可见光或非可见光来捕获人脸区域283的人脸图画139。照明模块140能够定向到用照明光143照亮面部区域283。照明模块140可包含比如LED或激光源的光源。

  照明光143可所以可见光或红外光。光成像体系130可包含一个或多个互补金属氧化物半导体CMOS图画传感器。在照明光143为红外光的施行例中，能够将接纳窄带红外波长的红外滤光片放置在图画传感器之上，使其对照明光143的窄带红外波长灵敏，一起回绝可见光和窄带以外的波长。

  处理逻辑101装备为接纳面部区域283的面部图画139A和139B。面部图画139能够包含像素的列和行。处理逻辑101接纳来自光成像体系130的面部图画139。处理逻辑101能够生成包含面部图画139和耳区图画104的脸耳混合图画108。

  在图1的详细示例示例中，处理逻辑101包含组合面部图画生成模块105，模块发生包含面部图画139A和139B的组合面部图画106。在其他施行例中，面部图画139直接路由到混合图画生成模块107，混合图画生成模块107从面部图画139和耳区图画104生成脸耳混合图画108。

  面部图画139能够在成像空间中与耳区图画104同享一个公共坐标系，使得混合图画生成模块107能够生成混合面部-耳图画108，其间耳区图画104中的方位链接到面部图画139中的方位。

  图3示出了耳鞍点385A和眼特征之间的尺度398。图3示出耳鞍点385可由人390的毛发遮挡光基成像。但是，运用经过毛发传达的发射信号126对耳鞍点385A进行成像，并供给耳鞍点385A的准确成像，然后可用于确认耳鞍点385A与眼睛特征之间的尺度398。

  例如，假如脸耳混合图画108包含面部区域383和耳朵区域381A同享公共坐标系的面部图画，则能够从混合图画108核算维度398。

  图4示出了包含结构402和镜臂404A和404B的头戴式设备400。为了将头戴式设备400适配到人体390，能够根据图3的尺度398挑选404A的尺度498。能够根据源自脸耳混合图画的用户头宽丈量为用户挑选结构402的头宽尺度497。

  在505中，驱动发射器向耳区发射毫米波发射信号。毫米波发射信号的波长能够在1mm到10mm之间。耳区图画可包含耳鞍点。在一个施行例中，发射器包含发射器元件的二维阵列，驱动发射器发射毫米波发射信号包含驱动发射器元件构成毫米波发射信号以将毫米波发射信号引导到耳区。

  在510，从接纳器接纳图画信号。图画信号由接纳器呼应接纳回来的毫米波信号而发生。回来毫米波信号是从耳区反射回来的毫米波发射信号。

  处理500一起包含经过感应从所述面部区域反射回来的可见光或非可见光来捕获所述人的面部区域的面部图画，并生成包含所述面部图画和所述耳朵区域图画的混合脸耳图画。

  面部区域能够包含眼睛区域和鼻子区域。面部图画能够与耳区图画在成像空间享一个一起的坐标系。处理500可进一步包含确认来自混合脸-耳图画的尺度，其间尺度坐落耳鞍点和用户眼睛的角膜平面之间。

  在处理500的施行例中，在履行505之前，根据用户的方位图画识别耳朵区域。这能够答应毫米波传输信号定向到一个方位来对耳朵成像。在一种施行方案中，包含在光成像体系130中的摄像头用于捕获人的方位图画，以便能够相对于换能器120确认人的耳区。

  名为“Ear-region imaging”的Meta专利申请开始在2022年3月提交，并在日前由美国专利商标局发布。