苹果公司发明运动传感器集成系统 能自动校正错位的面部摄像头

盖世汽车讯 据外媒报道，美国专利商标局（U.S. Patent and Trademark Office）正式公布了苹果公司（Apple）的一项专利申请，涉及Vision Pro集成运动传感器，更具体地说，涉及集成惯性测量单元（IMU）的对齐传感器。

图片来源：Apple

苹果在专利背景中指出，现代电子设备具有高度的移动性，尤其是可穿戴电子设备。这种移动性导致对能够监控设备以及设备上或设备内部组件的状态和位置的电子组件的需求增加。这些因素对于依靠可操作连接组件（如传感器阵列）的设备尤为重要，在这些设备中，组件需要以特定姿势或方向相对于彼此对齐。

随着人们对更复杂的监控和功能的需求增加，开发一种既能监控自我调节系统，又不会大大增加系统复杂性的系统则很有必要。

运动传感器集成

苹果在专利申请中指出，对于像Vision Pro的头戴式设备（HMD）来说，要想获得足够的跟踪精度和准确性，了解摄像头的姿态至关重要。由于设备受到环境和操作压力的影响，它们可能会发生微小但显著的变形，从而影响摄像头的姿态。例如，传感器可能会因跌落、撞击、温度变化、用户力、带张力、外壳弯曲等而失准。因此，确定摄像头相对于其它摄像头的姿态的方法对于确保高质量的用户体验至关重要。

苹果公司的解决方案是将IMU集成到传感器模块上，以确定传感器模块的单独姿态，而不是HMD的姿态。这项专利特别适用于具有立体摄像头系统的电子设备，这些系统需要了解对齐情况才能正确解读接收到的视觉数据。

在一些示例中，可以通过比较IMU中的相对变化（增量）来确定系统是否错位。基于IMU数据的相对变化，可以计算出每个摄像头模块的姿态。在一些示例中，将IMU集成到摄像头模块上/内，可以释放出原本由单独的IMU占用的体积，从而节省电子设备内的空间。例如，通过将IMU集成到摄像头模块堆栈中，可以最小化堆栈公差，并减少IMU和摄像头模块之间的连接点数量。

苹果公司的专利图1是类似Vision Pro的HMD；图2为分为HMD和传感器单元两部分的电子设备的示意框图；图3为具有对齐传感器的头戴式设备的俯视图；图4为具有错位传感器的头戴式设备的俯视图。

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苹果公司的专利图7A显示了安装在摄像头模块镜筒上的运动传感器；图7B显示了安装在摄像头模块镜筒中的运动传感器；图8A显示了安装在摄像头模块光子探测器上的运动传感器；图8B显示了安装在摄像头模块光子检测器中的运动传感器。

与此前一样，苹果公司指出，这项发明并不局限于头戴式设备，将来可以应用于其他设备，如iPhone、iPad、MacBook、Apple Watch等，也可以应用于具有单个摄像头/传感器系统的设备。