基于眼睛位置生成的全息图像的制作方法

基于眼睛位置生成的全息图像


背景技术：

1.全息显示可以形成光的二维(2d)和三维(3d)分布，这些分布模拟真实的视觉体验。全息显示可以用于通过将虚拟图像直接呈现给用户的眼睛来提供增强现实(ar)体验和/或虚拟现实(vr)体验。这样的虚拟图像可以采取一个或多个虚拟对象的形式，这些虚拟对象被显示，使得它们看起来像真实世界中的物理对象。


技术实现要素：

2.全息显示系统包括：眼跟踪器，被配置为确定眼睛的特征的位置；光源，被配置为输出图像光；以及数字动态全息图。该数字动态全息图被配置为接收来自光源的图像光。该数字动态全息图还被配置为基于目标图像来空间地调制图像光，以在眼睛中形成重构图像。该重构图像包括噪声，该噪声基于眼睛的特征的位置被非均匀地分布在重构图像各处。
3.提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，下面将进一步在具体实施方式中对这些概念进行描述。此发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题并不限于解决本公开的任何部分中所提到的任何或全部缺点的实现。
附图说明
4.图1示意性地示出了示例近眼显示设备。
5.图2示意性地示出了可以在近眼显示设备中被实现的示例全息显示系统。
6.图3示出了示例目标图像。
7.图4至图6示出了图3的目标图像的示例重构图像，这些重构图像是基于眼睛的特征的不同位置而被生成的。
8.图7示意性地示出了示例迭代全息图设计算法。
9.图8示出了描绘图7的迭代全息图设计算法的方面的图。
10.图9是描绘了示例全息显示方法的方面的流程图。
11.图10示意性地示出了示例计算系统。
具体实施方式
12.计算机生成的全息图(cgh)可以用于在用户的眼睛中形成图像。计算机生成的全息图可能是复杂的，即全息图可以包括振幅分量和相位分量。通常，计算机生成的全息图只可以调制复杂分量中的一个分量以重构图像。例如，计算机生成的全息图可以调制入射光的波阵面的相位，而振幅作为相位的函数保持恒定并且尽可能接近统一。然而，当相位被调制时，没有振幅完全收敛到统一的精确解。与统一的这种偏差导致噪声被引入由计算机生成的全息图重构的图像中。
13.因此，本公开涉及一种全息显示方法，该方法利用眼睛的视觉和生理特性来模糊图像中的噪声，使用户无法感知。具体地，可以确定用户的眼睛的特征的位置。例如，特征可
以包括用户的眼睛的视网膜中的中央凹(fovea)。此外，计算机生成的全息图可以被设计，使得噪声基于眼睛的特征的已确定位置而被非均匀地分布在图像各处。参考上面的示例，噪声可以被定位在图像的区域中，这些区域在中央凹的已确定位置的外围，在这些区域中眼睛的感知能力较弱。根据这种全息显示方法，图像可以被用户感知为有较高的质量，因为噪声是较不容易被用户感知的。此外，这样的图像质量改进可以是在不将任何附加组件引入全息显示系统的情况下实现的。在另一个示例中，噪声是基于用户的瞳孔的已确定位置而被定位的，使得噪声不会被用户感知。
14.图1示出了近眼显示设备100形式的示例全息显示设备。显示设备100包括被安装到框架104上的右眼全息显示系统102r和左眼全息显示系统102l，该框架104被配置为放置在佩戴者头上。右眼全息显示系统和左眼全息显示系统102中的每个系统都包括光操纵图像显示组件，被配置为将计算机化的虚拟图像投射到显示设备100的佩戴者的左眼和右眼。在一个示例中，光操纵图像显示组件包括一个或多个全息光学元件。下面参照图2更详细地描述表示右眼全息显示系统102r和左眼全息显示系统102l的示例全息显示系统。
15.在一些实现中，右眼全息显示系统102r和左眼全息显示系统102l包括视场(fov)，从佩戴者的角度来看，该视场是完全或部分透明的，以给予佩戴者周围的真实世界环境的视野。在其他一些实现中，右眼显示系统102r和左眼显示系统102l的fov是不透明的，使得佩戴者可以完全沉浸在经由近眼显示设备所提供的虚拟现实(vr)图像中。在又一些实现中，右眼全息显示系统102r和左眼全息显示系统102l的fov的不透明度可以通过调光滤波器而被动态控制。因此，基本上透明的显示窗口可以切换到完全不透明，以获得完全沉浸式的虚拟现实体验。
16.显示设备100包括控制器106形式的机载计算系统，被配置为经由右眼全息显示系统102r和左眼全息显示系统102l来渲染计算机化的显示图像。控制器106被配置为将适当的控制信号发送给右眼全息显示系统102r以形成右眼图像。同样，控制器106被配置为将适当的控制信号发送给左眼全息显示系统102l以形成左眼图像。控制器106可以包括逻辑子系统和存储子系统，如下面参照图10更详细地讨论的。显示设备100的操作可以附加地或备选地由(例如经由局域网和/或广域网与显示设备100通信的)一个或多个(多个)远程计算设备108控制。
17.图2示意性地示出了简化形式的示例全息显示系统200。例如，全息显示系统200可以并入显示设备，诸如图1的近眼显示设备100。具体地，全息显示系统200可以表示图1的显示设备100的右眼全息显示系统102r或左眼全息显示系统102l。在另一示例中，全息显示系统200可以并入图10的计算系统1000。通常，全息显示系统200可以并入任何合适的显示设备，该显示设备被配置为通过数字动态全息图直接相干照明光以形成图像。在一些实现中，全息显示系统可以并入大像幅显示设备、投影显示设备、移动显示设备(例如智能手机、平板计算机)或另一类型的显示设备。
18.全息显示系统200可操作以定位出射瞳孔，并且提供眼盒，在该眼盒中，由全息显示系统生成的虚拟图像由用户的眼睛可看见。如本文中所使用的，“眼盒”指的是如下二维平面：在该二维平面中，人眼瞳孔可以接收来自全息显示系统200的图像光。在实际实现中，眼盒不需要是平面或矩形，尽管为了简单起见，本文将如此对其进行描述。将理解，图2示意性地描绘了示例全息显示系统200的方面，并且没有按比例绘制。
19.全息显示系统200包括光源202，被配置为以角度范围中的任意角度输出光204。在一些示例中，光源202可以包括方向性背光。在一些示例中，光源202可以包括微型投影仪和可转向的微型镜。在其他示例中，以不同的角度被布置的不同光源可以用于通过选择哪些光用于照明来改变输入角度，或者可以使用任何其他合适的方法来改变光输入角度。光源202可以被配置为输出准直光204，该准直光204可以通过数字动态全息图(ddh)206被空间地调制以创建图像。附加地或备选地，光源202可以包括用于输出光以供创建和投射图像的任何合适的光学元件。在一些实现中，光源202可以包括用于创建图像的空间光调制器。术语“光源”在这里被用作用于将光输出给其他所描绘的组件的任何合适的光学元件，无论光是否编码图像。
20.从光源202输出的光204可以是基本单色或多色(例如红色、绿色、蓝色)。在利用多色光的一些示例中，光源202可以执行色场顺序显示。对于使用像差校正组件来校正出射瞳孔中的任何像差(例如由出射瞳孔的转向引起的)的实现，这样的组件可以针对每个颜色通道而被独立控制，以提供适合于每个颜色通道的像差校正。这样的校正组件的一个示例可以包括相位调制显示面板，诸如透射式液晶面板或反射式硅上液晶(lcos)显示器。作为示例，其他校正元件可以包括液晶(lc)透镜、微镜阵列和可变形镜。
21.在所描绘的示例中，从光源202输出的光204被引入ddh 206中。虽然从光源202出射并且进入ddh 206的光线被描绘为与彼此平行，但是实际上，光线可以是会聚或发散光线。虽然在图2中没有被描绘，但是一个或多个耦合元件可以可选地被提供，以促进光204耦合到ddh 206中。
22.ddh 206可以被配置为形成朝向用户的眼睛208被投射的虚拟图像的至少一部分。例如，ddh 206可以在逻辑上被分割成多个数字全息图，每个数字全息图都使用来自光源202的光204形成图像的部分。多个数字全息图可以通过分割单个图像产生面板和/或通过提供多个单独的图像产生面板而被形成。ddh 206可以被配置为经由一阶衍射光和/或通过使用其他阶衍射光来产生图像。在一些实现中，ddh 206可以是反射元件。在其他实现中，ddh 206可以是透射元件。
23.通过使用ddh 206来进行图像形成，在ddh 206与用户的眼睛208之间不需要附加的中继光学元件。这允许紧凑和可缩放的近眼显示设备。另外，ddh 206的大小可能较大，这有助于减少孔径衍射，并且从而相对于微型显示器改进图像质量。此外，这样配置相对于其他使用微型显示器的配置可能是光学高效率的，因为光主要是转向而不是衰减以形成图像。进一步地，任何光学组件中的像差都可以由ddh 206校正。附加地，ddh 206中的像素可以尽如期望地小，因为衍射效应用于形成图像。换言之，为了达到所期望的分辨率，没有最小像素大小要求。
24.ddh 206可以被配置为接收来自光源202的光204。ddh 206可以被配置为将光204分成无数不同的光线，这些光线与图像像素对应。在所描绘的示例中，仅将图像的两个像素示出为实线和虚线平行光线。注意，平行光线与无限大的点对应，但是也可能具有指示在用户的眼睛208的某个距离处的点的发散光线。
25.ddh 206可以被配置为调制每个像素处的光204的入射波阵面的相位。具体地，ddh 206可以被配置为空间地调制图像光210，以经由人眼瞳孔212进入用户的眼睛208并且击中视网膜214，使光210被感知为重构图像。尽管图2描绘了平行光线在人眼瞳孔212外的点停
止，但这只是为了说明的目的。在实际使用中，图像光210可以朝向位于人眼208之前、内部或超越人眼的焦点汇聚。在一些示例中，由ddh 206形成的出射瞳孔可以与人眼瞳孔212重合。进入人眼瞳孔212的光可以通过眼晶状体聚焦来改变光的焦点，例如将光聚焦在视网膜214上。当光同时立体投射到双眼的视网膜时，虚拟图像可以被感知为三维物体，该三维物体似乎存在于用户环境内的三维位置，离用户有一定的距离。
26.ddh 206可以被配置为基于目标图像来空间地调制光204，以在用户的眼睛208中形成重构图像。目标图像可以由控制器220生成，该控制器220可操作地连接到光源202和ddh 206。图3示出了可以由图2的控制器220生成的目标图像300的示例。注意，目标图像300如所描绘的那样没有任何随机噪声。控制器220可以以任何合适的方式来生成目标图像300。全息显示系统的目标是使重构图像复制目标图像，该目标图像的噪声最小限度地被用户感知。
27.目标图像300可以包括多个图像像素。每个图像像素都可以具有目标强度。进一步地，针对与目标图像的多个图像像素对应的多个显示像素中的每个显示像素，ddh 206可以被配置为基于对应图像像素的目标强度来调制图像光204的入射波阵面的相位，以输出实际强度。目标强度和实际强度之间的差异可以基于噪声阈值，该噪声阈值是基于重构图像内显示像素相对于用户的眼睛的特征的已确定位置的位置而被确定的，如下面进一步详细讨论的。
28.如上所述，从ddh 206投射到用户的眼睛208的重构图像可以包括噪声，该噪声基于用户的眼睛208的特征的位置而被非均匀地分布在重构图像各处。具体地，图像噪声可以被定位为远离所确定的特征的位置以便模糊噪声，使得该噪声较不容易被用户的眼睛208感知。为了促进这样的功能性，全息显示系统200包括眼跟踪器218，眼跟踪器218被配置为跟踪用户的眼睛208的特征的当前位置。在一些示例中，眼跟踪器218可以被配置为跟踪瞳孔212的位置。例如，眼跟踪器218可以包括将光投射到用户的眼睛208上的光源，并且眼跟踪器218可以包括图像传感器，该图像传感器捕获从用户的眼睛的角膜反射的光，利用该光，闪烁和/或其他特征可以被识别以确定瞳孔位置。在一些示例中，眼跟踪器218可以被配置为确定瞳孔212的直径和/或周长
29.眼跟踪器218可以被配置为跟踪用户的眼睛208的视网膜214中的中央凹216的位置。在一些示例中，眼跟踪器218可以被配置为经由直接测量来确定中央凹216的位置。在一些示例中，眼跟踪器218可以被配置为从瞳孔212被测量的位置或者基于测量用户的眼睛208的另一方面得出中央凹216的位置。
30.将理解，眼跟踪器218可以被配置为确定用户的眼睛208的任何合适的特征的位置。进一步地，眼跟踪器218可以采用任何合适的眼跟踪技术来跟踪用户的眼睛的特征的位置。
31.眼跟踪器218可以被配置为向控制器220提供用户的眼睛208的特征的被跟踪位置，该控制器220可以被配置为结合控制光源202和ddh 206，以在用户的眼睛208中形成重构图像。
32.控制器220可以被实现为任何合适的处理组件，包括逻辑子系统和存储子系统，如下面参照图10所描述的。将理解，图2所示的组件和布置只是为了举例，而非限制。
33.重构图像包括噪声，该噪声是基于用户的眼睛208的被跟踪特征的位置而被非均
匀地分布在重构图像各处的。在一些实现中，用户的眼睛208的瞳孔212可以用作噪声的掩膜。在这样的实现中，全息显示系统200可以被配置为形成眼盒，该眼盒比用户的眼睛208的最大瞳孔直径更大。图4示出了基于图3所示的目标图像300而被生成的示例重构图像400。该重构图像400包括：中央区域402，落入用户的眼睛的瞳孔的周界404内；以及外围区域406，落在用户的眼睛的瞳孔的周界404之外。当设计全息图时，外围区域406可以被视为“不关心区域”，因为在该区域上入射的任何光都将被阻止而无法被视网膜接收，并且因此不被用户的眼睛感知到。全息显示系统200可以被配置为在重构图像400的外围区域406中分布更多的噪声，而在中央区域402中分布更少的噪声。在一些示例中，重构图像400的中央区域402可以包括基本上很少的噪声或没有噪声。
34.对于该示例，可以在全息图设计算法(hda)内使用圆形二元掩膜来生成重构图像，以便模拟眼睛瞳孔的物理形状。在这种方法的实际应用中，眼跟踪器218可以准确地跟踪用户的眼睛208的瞳孔212的位置，并且全息显示系统200可以基于瞳孔212的已确定的位置和大小动态调整重构图像400的中央区域402和外围区域406的大小和/或位置，以允许在正确的定位中形成图像，以模糊不期望的噪声，以免被用户感知。
35.在一些实现中，基于如由眼跟踪器218确定的用户的眼睛208的视网膜214中的中央凹216的位置，重构图像可以被生成。在这样的实现中，全息显示系统200可以被配置为以模拟人眼的感知场的方式在重构图像内分布噪声。换言之，噪声可以位于外围区域中(在中央凹之外)，其中眼睛的感知能力减弱。图5和图6示出了基于图3所示的目标图像300而被生成的示例重构图像500和示例重构图像600。在图5中，重构图像500包括多个不同的区域(例如504、506、508、510)，这些区域是基于用户的眼睛208的中央凹216的位置502而被动态确定的。例如，用户可能正在观看图像左上角的月亮。在所描绘的示例中，重构图像500的多个不同区域是以用户的眼睛208的中央凹216的位置502为中心的同心区域。例如，同心区域可以使用旋转对称函数来形成。每个区域都可以具有不同的噪声阈值。在降噪优化方面，优先考虑中央凹区域504，因为该区域中的接近完美的图像形成。在中央凹区域之外，使用分级掩膜来达成质量的分级下降，以最大化所感知的视觉质量。换言之，更接近用户的眼睛208的中央凹216的位置502的区域可以包括更少的噪声，并且离用户的眼睛208的中央凹216的位置更远的区域可以包括更多的噪声。以这种方式，噪声可以分布在重构图像500的边缘周围，即在用户视觉的外围。
36.眼跟踪器218用于确定用户当前正在看的定位(例如中央凹的位置)，并且全息显示系统200被配置为使重构图像的多个区域动态地以该定位为中心。当用户的眼睛移动时，重构图像中噪声最低(即质量最高)的区域跟踪用户的眼睛208的中央凹216的位置。
37.图6示出了基于中央凹216的已更新位置而被生成的重构图像600。例如，用户可能正在看图像右下角的山的底部。重构图像600包括多个不同的区域(例如604、606、608、610)，这些区域是基于用户的眼睛208的中央凹216的位置602而被动态确定的。在降噪优化方面，优先考虑中央凹区域604，引起该区域中的接近完美的图像形成。在中央凹区域之外，更接近中央凹216的位置502的区域具有更少的噪声，并且离中央凹的位置更远的区域具有更多的噪声，从而达成了质量的分级下降。这具有跨整个视场提供接近完美的图像质量的效果。由于外围中眼睛的分辨率较低，因此图像边缘的噪声不被感知。
38.重构图像的同心区域作为示例被提供，其意在是非限制性的。将理解，全息显示系
统200可以将重构图像划分成任何合适数目的具有不同噪声阈值的不同区域。在一些示例中，区域可能与单个像素一样小。在一些实现中，重构图像可以被划分成中央凹区域和外围区域。在一些这样的实现中，中央凹区域可以具有很少噪声或没有噪声，并且中央凹区域之外的噪声可以从中央凹区域的周界到重构图像的外围平滑地渐变。在一些实现中，噪声可以作为像素到中央凹(或用户的眼睛的另一特征)的位置的相对距离的函数而被分布在重构图像中。将理解，全息显示系统可以以任何合适的方式将噪声非均匀地分布在重构图像内。
39.全息显示系统200的控制器220可以采用全息设计算法(hda)以根据本文中所描述的方法生成重构图像。图7示意性地示出了示例hda 700，该hda可以被全息显示系统200采用。hda 700涉及正向和反向傅里叶变换的迭代循环，其中每次迭代都被施加了振幅约束。hda 700在全息图平面h(x,y)和图像平面g(u,v)上施加振幅条件，同时允许它们的相位漂移到最佳值。全息图平面的坐标为x和y，并且图像平面的坐标为u和v。为了简便起见，省略x、y、u和v，并且将全息图平面表示为h，并且将图像平面表示为g。
40.对于hda 700的迭代n，在702，为图像平面gn分配目标图像g0的强度和指定的相位(例如随机相位)。在704，使用图像平面的逆傅里叶变换来计算全息图平面hn。全息图平面现在是具有可变振幅的复杂函数。由于使用纯相位全息图hn，在706，统一的振幅被施加在全息图平面上。在下一个步骤中，在708，纯相位全息图的傅里叶变换被计算，并且图像平面g’n被找到。第n个图像平面gn的振幅来被用来计算实际重构g’与目标图像g0之间的误差(error)。误差被用来将目标图像平面改变成gn，gn是下一个目标图像。一般来说，如果图像平面上的点具有小于目标值的值，则gn的值将改变，从而促使其值增加。在710，使用阈值m来应用反馈函数，该阈值m可能基于像素相对于中央凹(或眼睛的另一特征)位置的位置而改变。
41.这在数学上被描述为：
42.gn＝掩膜(目标_图像
–
误差*反馈_参数) (1
–
掩膜)*
43.当前_图像
44.或者
45.gn＝m[g0 (g0
‑
|g’n|)k] (1
‑
m)|g’n|
[0046]
当掩膜(mask)＝0时，下一次迭代的图像像素保持不变，即下一次迭代中的值与当前的值相同。这使在该区域的全息图设计上所施加的约束最小化，并且为图像的其余部分留下更多的自由(以减少噪音)。当m＝＝1时，像素被推动以获得它们的目标值，该目标值是由目标_图像(target_image)结合误差和反馈参数(feedback_parameter)定义的。m的值可以根据模拟眼睛的感知场的不同区域而改变。越接近中央凹区域，m的值可以越大，以允许更少的噪声(或没有噪声)。进一步地，在该区域之外阈值可以下降，以及图像的其余部分具有允许更多噪声的更低的阈值。
[0047]
图8示出了重构图像的不同区域的示例，这些区域具有hda 700的第n次迭代的不同阈值。在该示例中，目标强度g0＝100。重构图像强度g’n＝90。如果像素被放置在中央凹区域(区域1)中，则针对该像素的gn的阈值被设置为105，以便确保在下一次迭代中将重构强度推高到目标强度，从而产生最小的噪声。如果像素被放置在相邻区域(区域2)中，则阈值被设置为100，使重构强度可能达到目标强度。其他外围区域(区域3和区域4)具有较低的
阈值(97、93)，这些阈值创建附加的自由，这表现为较高的方差噪声。外围区域中的较低阈值允许中央凹区域的更好优化(区域1)以及因此较低的方差噪声。因此，较高的质量可以在中央凹区域中被达成，而不是相对于将噪声均匀地分布在图像各处而可以被达成。
[0048]
hda700可以重复的迭代过程，重复直到纯相位全息图收敛到一个值，该值基于特定噪声阈值形成具有可接受的质量的目标图像。
[0049]
hda 700作为示例被提供，其意在是非限制性的。可以考虑其他hda。在一些示例中，非迭代hda可以被全息显示系统200采用。
[0050]
图9描绘了示例全息显示方法900的方面。例如，方法900可以由图2所示的全息显示系统200执行。通常，方法900可以由任何合适的全息显示设备执行。在902，方法900包括经由眼跟踪器来确定眼睛的特征的位置。在一些实现中，特征可以包括眼睛瞳孔。在一些实现中，特征可以包括眼睛的视网膜中的中央凹。在904，方法900包括生成目标图像。在906，方法900包括将来自光源的图像光引导向数字动态全息图。在908，方法900包括经由数字动态全息图基于目标图像来空间地调制图像光，以在眼睛中形成重构图像。该重构图像包括噪声，该噪声基于眼睛的特征的位置而被非均匀地分布在重构图像各处。图9的方法可以如适用的结合本文中所描述的硬件和系统中的任何硬件和系统而被实现。
[0051]
在眼睛的特征为瞳孔的一些示例中，噪声可以被放置在瞳孔的周界之外的区域中的区域中，使得噪声被阻挡，以免在眼睛的视网膜处被接收。在眼睛的特征为中央凹的一些示例中，噪声可以被分布在重构图像中，使得在降噪优化方面，优先考虑中央凹区域，并且在中央凹区域之外，噪声以分级的方式被分布，离中央凹越远，就分布更多噪声。
[0052]
在两个示例中，噪声可以被定位在图像的区域中，这些区域在眼睛的被跟踪的特征的外围，在这些区域中眼睛的感知能力较弱。根据全息显示方法，重构图像可以被用户感知为有较高的质量，因为噪声是较不容易被用户感知的。
[0053]
本文中所描述的方法和过程可以绑定到一个或多个计算设备的计算系统。具体地，这样的方法和过程可以被实现为可执行计算机应用程序、网络可访问的计算服务、应用编程接口(api)、库、或者上述和/或其他计算资源的组合。
[0054]
图10示意性地示出了计算系统1000的简化表示，该计算系统1000被配置为提供本文中所描述的所有计算功能性中的任何一个计算功能性。计算系统1000可以采取以下形式：一个或多个个人计算机、网络可访问的服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如智能电话)、虚拟/增强/混合现实计算设备、可穿戴计算设备、物联网(iot)设备、嵌入式计算设备和/或其他计算设备。例如，计算系统1000可以表示图1中的近眼显示设备100和图2中的全息显示系统200。
[0055]
计算系统1000包括逻辑子系统1002和存储子系统1004。计算系统1000可以可选地包括显示子系统1006、输入子系统1008、通信子系统1010和/或图10中未示出的其他子系统。
[0056]
逻辑子系统1002包括被配置为执行指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑子系统1002可以被配置为执行指令，这些指令是一个或多个应用、服务或其他逻辑构造的部分。逻辑子系统1002可以包括被配置为执行软件指令的一个或多个硬件处理器。附加地或备选地，逻辑子系统1002可以包括被配置为执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件设备。逻辑子系统1002的处理器可以是单核或多核的，并且在其上所执行的指令可以被配置
用于顺序、并行和/或分布式处理。逻辑子系统1002的个体组件可以可选地分布在两个或更多个单独设备中，这些设备可以位于远程和/或被配置用于协调处理。逻辑子系统1002的方面可以通过在云计算配置中所配置的远程可访问的、联网的计算设备而被虚拟化和被执行。
[0057]
存储子系统1004包括一个或多个物理设备，该一个或多个物理设备被配置为暂时和/或永久持有计算机信息，诸如逻辑子系统1002可执行的数据和指令。当存储子系统1004包括两个或更多个设备时，设备可以是并置的和/或位于远程的。存储子系统1004可以包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。存储子系统1004可以包括可移除和/或内置设备。当逻辑子系统1002执行指令时，存储子系统1004的状态可以被转换——例如以持有不同的数据。
[0058]
逻辑子系统1002和存储子系统1004的方面可以被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。例如，这样的硬件逻辑组件可以包括程序专用集成电路和专用集成电路(pasic/asic)、程序专用标准产品和专用标准产品(pssp/assp)、片上系统(soc)和复杂可编程逻辑器件(cpld)。
[0059]
逻辑子系统1002和存储子系统1004可以协作以实例化一个或多个逻辑机器。如本文中所使用的，术语“机器”用于统指硬件、固件、软件、指令和/或协作以提供计算机功能性的任何其他组件的组合。换言之，“机器”从来不是抽象的概念，而且总是具有有形的形式。机器可以由单个计算设备实例化，或者机器可以包括由两个或更多个计算设备实例化的两个或更多个子组件。在一些实现中，机器包括与远程组件(例如由服务器计算机的网络提供的云计算服务)协作的本地组件(例如由计算机处理器执行的软件应用)。赋予特定机器其功能性的软件和/或其他指令可以可选地作为一个或多个未执行模块被保存在一个或多个合适的存储设备上。
[0060]
当被包括时，显示子系统1006可以用于呈现由存储子系统1004持有的数据的视觉表示。这种视觉表示可以采取图形用户界面(gui)的形式。显示子系统1006可以包括利用几乎任何类型的技术的一个或多个显示设备。在一些实现中，显示子系统可以包括一个或多个虚拟、增强或混合现实显示器。
[0061]
当被包括时，输入子系统1008可以包括一个或多个输入设备或者与其进行接口。输入设备可以包括传感器设备或用户输入设备。用户输入设备的示例包括键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器。在一些实施例中，输入子系统可以包括所选的自然用户输入(nui)组件或者与其进行接口。这样的组件可以是集成的或外围的，并且输入动作的转导和/或处理可以在系统上或系统外进行。示例nui组件可以包括用于语音和/或嗓音识别的麦克风；用于机器视觉和/或手势识别的红外、彩色、立体和/或深度摄像机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼跟踪器、加速度计和/或陀螺仪。
[0062]
当被包括时，通信子系统1010可以被配置为将计算系统1000与一个或多个其他计算设备通信耦合。通信子系统1010可以包括与一个或多个不同的通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。通信子系统1010可以被配置用于经由个域网、局域网和/或广域网通信。
[0063]
本文中所公开的方法和过程可以被配置为赋予用户和/或任何其他人对任何私人和/或潜在敏感的数据的控制。无论何时数据被存储、被访问和/或被处理，该数据都可以根据隐私和/或安全标准而被处理。当用户数据被收集时，用户或其他利益相关方可以指定应
如何使用和/或存储数据。无论何时出于任何目的收集用户数据，都应通知拥有数据的用户，并且只有当用户提供明确同意时，用户数据才应被收集。如果数据要被收集，则数据可以并且应当在最大程度上尊重用户隐私的情况下被收集。如果数据要被发布以供用户以外的任何人访问或者用于任何决策过程，则在使用和/或发布数据之前，用户的同意可以被收集。用户可以在任何时候选择加入和/或选择退出数据收集。在数据已经被收集后，用户可以发出命令以删除数据和/或限制对数据的访问。所有潜在敏感的数据可以可选地被加密和/或在可行时被匿名化时，以进一步保护用户隐私。用户可以指定数据、元数据、或者处理数据的统计/结果的部分发布给其他方，例如以供进一步处理。私人和/或机密数据可以被保持完全是私人的，例如仅被暂时解密以供处理、或者仅被解密以供在用户设备上处理，并且否则以加密形式被存储。用户可以持有和控制经加密数据的加密密钥。备选地或附加地，用户可以指定受信任的第三方持有和控制经加密数据的加密密钥，例如以便根据合适的认证协议来向用户提供对数据的访问。
[0064]
在示例中，全息显示系统包括：眼跟踪器，被配置为确定眼睛的特征的位置；光源，被配置为输出图像光；以及数字动态全息图，被配置为接收来自光源的图像光并且基于目标图像来空间地调制图像光，以在眼睛中形成重构图像，其中重构图像包括噪声，该噪声基于眼睛的特征的位置而被非均匀地分布在重构图像各处。在该示例和/或其他示例中，重构图像可以包括基于眼睛的特征的位置而被动态确定的多个区域，并且不同的区域可以具有不同的噪声阈值，使得更接近眼睛的特征的位置的区域包括更少的噪声，并且离眼睛的特征的位置更远的区域包括更多的噪声。在该示例和/或其他示例中，多个区域可以是以眼睛的特征的位置为中心的同心区域。在该示例和/或其他示例中，眼睛的特征可以是眼睛的视网膜中的中央凹。在该示例和/或其他示例中，眼睛的特征可以是眼睛的瞳孔。在该示例和/或其他示例中，重构图像的大小可以大于眼睛的最大瞳孔直径，并且噪声可以被定位在眼睛的瞳孔之外的重构图像中。在该示例和/或其他示例中，目标图像可以包括多个图像像素，每个图像像素可以具有目标强度，并且针对与多个图像像素对应的多个显示像素中的每个显示像素，数字动态全息图可以被配置为基于对应的图像像素的目标强度来调制图像光的入射波阵面的相位，以输出实际强度，其中目标强度与实际强度之间的差异可以基于噪声阈值，该噪声阈值是基于重构图像中内像素相对于眼睛的特征的位置的位置而被确定的。在该示例和/或其他示例中，噪声可以作为相对于眼睛的特征的距离的函数而被分布。在该示例和/或其他示例中，重构图像的每个显示像素的实际强度可以使用迭代全息图设计算法而被确定。在该示例和/或其他示例中，全息显示器可以是头戴式设备的近眼显示器。
[0065]
在示例中，全息显示方法包括：经由眼跟踪器，确定眼睛的特征的位置；生成目标图像；将来自光源的图像光引导向数字动态全息图；以及经由数字动态全息图，基于目标图像来空间地调制图像光，以在眼睛中形成重构图像，其中重构图像包括噪声，该噪声基于眼睛的特征的位置而被非均匀地分布在重构图像各处。在该示例和/或其他示例中，重构图像可以包括基于眼睛的特征的位置而被动态确定的多个区域，并且不同的区域可以具有不同的噪声阈值，使得更接近眼睛的特征的位置的区域包括更少的噪声，并且离眼睛的特征的位置更远的区域包括更多的噪声。在该示例和/或其他示例中，多个区域可以是以眼睛的特征的位置为中心的同心区域。在该示例和/或其他示例中，噪声可以作为相对于眼睛的特征
的距离的函数而被分布。在该示例和/或其他示例中，眼睛的特征可以是眼睛的视网膜中的中央凹。在该示例和/或其他示例中，眼睛的特征可以是眼睛的瞳孔。在该示例和/或其他示例中，重构图像的大小可以大于眼睛的最大瞳孔直径，并且噪声可以被定位在眼睛的瞳孔之外的重构图像中。
[0066]
在示例中，近眼显示设备包括全息显示系统，包括：眼跟踪器，被配置为确定近眼显示设备的佩戴者的眼睛的视网膜中的中央凹的位置；光源，被配置为输出图像光；以及数字动态全息图，被配置为接收来自光源的图像光并且基于目标图像来空间地调制图像光，以在眼睛中形成重构图像，其中重构图像包括噪声，该噪声基于中央凹的位置而被非均匀地分布在重构图像各处。在该示例和/或其他示例中，重构图像可以包括基于中央凹的位置而被动态确定的多个区域，并且不同的区域可以具有不同的噪声阈值，使得更接近中央凹的位置的区域包括更少的噪声，并且离中央凹的位置更远的区域包括较多的噪声。在该示例和/或其他示例中，多个区域可以是以中央凹的位置为中心的同心区域。
[0067]
将理解，本文中所描述的配置和/或方法在本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应以限制性的意义被考虑，因为许多变型是可能的。本文中所描述的具体例程或方法可以表示任何数目的处理策略中的一个或多个策略。因此，所图示和/或所描述的各种动作都可以以所图示和/或所描述的顺序、以其他顺序、并行地被执行，或者被省略。同样，上述过程的次序可以改变。
[0068]
本公开的主题包括各种过程、系统和配置以及本文中所公开的其他特征、功能、动作和/或属性的所有新颖和非明显的组合和子组合，以及其任何和所有等效体。