显示系统中前庭眼球反射校正的设计和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106657717A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611216611.5G06F17/50(2006.01)(22)申请日2016.10.27(30)优先权数据14/9250122015.10.28US(71)申请人霍尼韦尔国际公司地址美国新泽西州(72)发明人X·L·李K·莱丰J·C·费J·鲍尔W·R·汉考克(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人胡莉莉张涛(51)Int.Cl.H04N5/217(2011.01)H04N13/04(2006.01)G06F3/01(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图7页(54)发明名称显示系统中前庭眼球反射校正的设计和方法(57)摘要公开了显示系统中前庭眼球反射校正的设计和方法。一种用于在头戴式显示(HMD)设备上显示图像的方法，该头戴式显示(HMD)设备对用户的前庭眼球反射(VOR)响应进行补偿。所显示的HMD图像被针对所预测的眼睛位置进行补偿，以使得在由头部运动引起的瞬时眼睛移动期间所显示的图像居中停留在眼睛的凹处上，造成更好的显示可读性、识别力和认知处理。CN106657717ACN106657717A权利要求书1/1页1.一种用于在头戴式显示(HMD)设备上显示图像的方法，该头戴式显示(HMD)设备对用户的前庭眼球反射(VOR)响应进行补偿，所述方法包括如下步骤：生成第一图像并在HMD显示设备上显示该第一图像；感测HMD显示设备的角向运动；基于所感测的HMD显示设备的角向运动，估计用户的眼睛的角向运动，其中该估计步骤包括：使用眼睛角向VOR运动预测数学模型，生成由于VOR效应所致的预测的眼睛位置；和基于第一图像并基于所预测的眼睛位置，生成作为连续的图像流的一部分的后续的第二图像，并且在HMD显示设备上显示第二图像。2.权利要求1的所述方法，进一步包括：使用眼睛角向位置跟踪数学模型，校正所预测的眼睛位置以跟踪头部运动。3.一种外部调整用于不同的操作者或环境的前庭眼球反射(VOR)响应的效应的方法，所述方法包括如下步骤：外部地调谐旋钮以调整前庭眼球反射(VOR)动态有效增益；和外部地调谐旋钮以调整前庭眼球反射(VOR)动态有效时间延迟。4.一种调整用于不同的操作者或环境的前庭眼球反射(VOR)响应的效应的方法，所述方法包括如下步骤：基于所感测的操作者的反应，调整前庭眼球反射(VOR)动态有效增益；基于所感测的操作者的反应，调整前庭眼球反射(VOR)动态有效时间延迟；和通过使限定VOR响应模型的任何参数变化，来调整前庭眼球反射(VOR)动态响应的动态特性。2CN106657717A说明书1/7页显示系统中前庭眼球反射校正的设计和方法技术领域[0001]在此描述的示例性实施例一般涉及飞行器或移动运载工具操作，并且更特别地涉及以对前庭眼球反射(VOR)响应进行校正的方式显示对象的图像。背景技术[0002]对于飞行员而言有益的是通过在查看驾驶员座舱窗口外部的同时仍然监测飞行器操作状态来知晓周围环境。更一般地，在任何类型的运载工具操作中，对于操作者而言有益的是具有增强的处境认知。返回到飞行器操作的示例，传统地，飞行员已经依赖于固定在相对于飞行员的座位的位置和朝向的驾驶员座舱显示屏幕。即使在允许飞行员向上看同时仍然从航空电子设备显示单元接收电子信息的最新的平视显示(HUD)航空电子设备的情况下，当飞行员把他的/她的头部从航空电子设备显示单元的位置转开时，飞行信息也并未被针对他们的注意而提供。更一般地，在其中操作者注意需要集中在显示单元上的任何运载工具操作中，即使是头部从该显示器远离的瞬间移动都可能造成错过的信息。[0003]随着运载工具的操作变得更复杂，诸如前述的飞机的示例，可取的是运载工具操作者(例如飞行机组人员)是专注的并且以及时的并且便携的方式接收信息以确保适当的操作。一种用于提供便携的信息的装置是头戴式显示(HMD)系统。头戴式显示系统是一种头部穿着的显示系统的类型，其使用脸盔(visor)、头盔(helmet)、护目镜(goggle)或其它的头部穿着安装以将显示器放置在一只或两只眼睛前面。典型地，头戴式显示器包括在其上呈现显示符号的半透明光学组合元件。符号的源可以是液晶显示器(LCD)、硅上液晶(LCoS)显示器，或者有机发光二极管(OLED)显示器。组合元件允许呈现在HMD显示器上的信息重叠在可见场景上并且随着运载工具操作者使他的/她的头部四处移动而改变。因为该HMD系统是头部穿着的，因此存在被可取地处置的一些不同的人体和视觉系统耦合特性。那些中的一个是人类前庭眼球反射(VOR)。[0004]正常的VOR响应是一种补偿性的眼睛移动，其在人类神经系统