具有相干上下文的分段渐进和连续校准

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月20日提交的美国临时专利申请号63/027,677的权益，其整体通过引用并入本文。

技术领域

本说明书大体涉及图像处理和显示校准。

背景技术

显示设备可以将图像投射到显示界面(interface)上。然而，如果存在关于显示器或显示界面的问题，则图像可能不按照期望出现。例如，如果显示界面变形或未对准，则图像可能不按照期望出现。

发明内容

本说明书中所描述的主题的创新方面涉及虚拟或增强现实(VAR)系统中所使用的显示设备的校准。特别地，VAR系统可用于显示虚拟内容以增强物理现实视图。当VAR系统的一个或多个显示器相关的组件变形或未按照期望操作时，可能需要校准以确保虚拟内容被正确地显示。

根据所描述的实施方式，利用具有上下文(contextual)相干性(coherence)的分段渐进连续校准方法来改进虚拟内容的显示。渲染一组帧来描绘虚拟图像。该VAR系统可以识别虚拟内容在该组帧中的位置。该系统可以在虚拟内容的位置处卷积测试图案以生成校准帧。该校准帧以用户感觉不到的方式被插入在该组帧内，因为校准帧的曝光用于这样的短时间。

所描述的校准技术是有利的，因为它仅在向用户显示虚拟内容的时间和地点来校准显示器。如果虚拟内容具有很强的上下文相干性和空间分布，则该校准方法表现非常好。其他益处包括低计算负担、对眼睛跟踪的低依赖性、和低退化风险。这样的益处允许校准技术在高频显示器中表现良好。

该方面的其他实施方式包括在各自被配置为执行方法的操作的对应系统、装置、和计算机存储设备上记录的计算机程序。

本说明书中描述的主题的一种或多种实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。主题的其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求变得显而易见。

附图说明

图1描绘了虚拟或增强现实(VAR)系统的示例实施方式。

图2A描绘了对准的左目镜和右目镜的平面图。

图2B描绘了未对准的左目镜和右目镜的平面图。

图3A描绘了具有对准的左目镜和右目镜的框架结构的俯视图。

图3B描绘了具有未对准的左目镜和右目镜的框架结构的俯视图。

图4描绘了包括示例校准帧的一系列帧。

图5描绘了校准帧的图示。

图6描绘了包括具有测试图案和虚拟内容的校准帧的一系列帧。

图7描绘了用于实现显示校准的方法的流程图。

各附图中的相同参考数字和标记指代相同元件。

具体实施方式

图1描绘了利用VAR系统100的用户500的示例实施方式。VAR系统100包括框架结构102、显示子系统104、扬声器106、目镜110、用户取向模块112、计算机处理单元(CPU)114、图形处理单元(GPU)116、帧缓冲器118、三维(3D)数据库120、和光感测组件122。VAR系统100可以作为增强现实系统来操作，该增强现实系统可以在用户50的视场中提供与物理对象混合的虚拟对象的图像。

如图1所示，框架结构102可以被穿戴在用户50的头部上。框架结构102可以被集成、连接到、或耦接到扬声器106和显示子系统104。显示子系统104可包括左目镜110L、右目镜110R、左投射系统108L、和右投射系统108R。

扬声器106可包括单个扬声器或一对扬声器。例如，一个扬声器可以被配置为在一只耳朵中输出音频数据，并且第二扬声器可以被配置为在用户50的第二只耳朵中输出音频数据。扬声器106可以邻近用户50的耳道定位。通常，可以使用各种类型的扬声器，例如，具有扬声器的头戴式装置、耳机、

显示子系统104可以位于用户50的鼻子上方和眼睛52前面，类似于眼镜的镜片的位置。显示子系统104可以被配置为向用户50的眼睛52呈现基于照片的辐射图案，该辐射图案可以舒适地感知为物理现实的增强，具有高质量的二维(2D)或三维(3D)图像内容。显示子系统104可以以各种频率输出从帧缓冲器118获得的帧序列。在一些情况下，显示子系统104可以以高频率输出帧以提供对单个相干场景的感知。

目镜110包括部分透明的左目镜110L和部分透明的右目镜110R。当图像被投射到左和右目镜110L和110R上时，它们有效地作为显示屏或显示界面操作。在一些实施方式中，左和右目镜(或显示屏)110L、110R显示器可以是“光学透视”显示器，通过该显示器，用户可以经由透明(或半透明)元件直接查看来自真实对象的光。透明元件可以将来自投射子系统108L、108R的光叠加在用户的真实世界视图上。

在一些实施方式中，目镜110L和110R可以采取波导装置的形式，该波导装置包括平面光波导和与平面光波导相关联的一个或多个衍射光学元件(DOE)。波导装置可包括多个平面光波导和分别与平面光波导相关联的DOE。

左和右投射子系统108L、108R可以将左和右单目图像分别投射到左和右目镜110L、110R上。目镜110L、110R可以被放置在用户50的眼睛52前面，以将单目图像作为双目图像观看。另外，目镜110L、110R可以被放置在用户50的眼睛52和周围环境之间的用户50的视场中，使得来自周围环境的直接光通过目镜110L、110R行进到用户50的眼睛52。

投射组件108L、108R可以分别向目镜110L、110R提供扫描光。在一些实施方式中，投射子系统108L、108R可以被实现为基于光纤扫描的投射设备，并且目镜110L、110R可以被实现为来自相应投射子系统108L、108R的扫描光被注入到其中的基于波导的显示器。投射子系统108L、108R中的每一个可包括空间光调制器(“SLM”)，诸如硅上液晶(“LCoS”)组件或微机电(“MEM”)扫描镜。

VAR系统100还可包括安装到框架结构102的一个或多个传感器，用于检测用户50的头部54的位置和运动和/或用户50的眼睛位置和眼间距。这样的(一个或多个)传感器可包括图像捕获设备(诸如相机)、麦克风、惯性测量单元、加速计、罗盘、GPS单元、无线电设备、和/或陀螺仪。

用户取向检测模块112可以被配置为检测用户50的头部54的瞬时位置，并且基于从(一个或多个)传感器接收到的位置数据来确定用户50的头部54的位置。检测头部54的瞬时位置也可能促进用户50正在查看的对象的确定。用户取向模块112还可以基于从(一个或多个)传感器接收到的跟踪数据来跟踪用户50的眼睛52。

光感测组件122可以感测离开两个目镜110L、110R的光线。另外，如下文更详细地解释的，光感测组件122可以被配置为感测指示所显示的左和右单目图像之间的失配的至少一个参数，作为双目图像。

VAR系统100还可包括控制子系统，该控制子系统包括各种软件和硬件组件。在一些实施方式中，控制子系统可包括中央处理单元(CPU)114、图形处理单元(GPU)116、一个或多个帧缓冲器118、以及用于存储三维场景数据的3D数据库120。CPU 114可以控制VAR系统100的总体操作，而GPU 116从3D数据库120中存储的3D数据渲染帧(例如，将3D场景转换为2D图像)，并将这些帧存储在(一个或多个)帧缓冲器118中。

通常，控制子系统可包括各种控制器，诸如微控制器、微处理器、CPU、数字信号处理器、GPU、专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场PGA(FPGA)、和/或可编程逻辑控制器(PLU)。控制子系统可包括一个或多个处理器和/或与一个或多个处理器通信，处理器诸如CPU 114和GPU 116，这些处理器执行本说明书中描述的操作，例如，通过执行可执行指令。虽然未示出，但是可以使用一个或多个集成电路来控制从帧缓冲器118读入和/或读出一个或多个帧，以及显示子系统104的左和右投射子系统108L、108R的操作。

VAR系统100可以被配置为在不同模式下操作。例如，在一种模式下，VAR系统100中的相机可用于捕获周围环境的图像。VAR系统100可以将虚拟图像混合到表示周围环境的图像的数据中，以渲染混合现实图像用于用户查看。在另一种模式下，VAR系统100可包括一个或多个部分透明的表面，通过这些表面，观察者可以看到周围环境。VAR系统100产生转换(transpose)到部分透明表面上的虚拟对象的图像。

VAR系统100和本文所公开的各种技术也可用于除增强现实和虚拟现实子系统之外的应用中。虽然某些实施方式在增强现实子系统或虚拟现实子系统的上下文中描述，但是VAR系统100不限于这样的子系统。

在增强现实应用中，可能希望在用户50的视场中相对于相应的物理对象在空间上定位各种虚拟对象。如上所述，投射组件108L、108R可以将虚拟对象投射到目镜110L、110R上用于显示。虚拟对象可以被称为虚拟标记、标记或调用，并且可以以多种形式实现。虚拟对象的示例可包括但不限于虚拟文本对象、虚拟数字对象、虚拟字母数字对象、虚拟标记对象、虚拟字段对象、虚拟图表对象、虚拟地图对象、虚拟仪器对象、或物理对象的虚拟视觉表示。

如上所述，VAR系统100包括与框架结构102集成的目镜110L、110R。随着框架结构变得更轻、更薄并且更灵活以促进运输、舒适和美观，框架结构也变得更容易变形。这些变形可以将失真和其他误差引入虚拟双目图像中。

例如，如2A和2B所示，虚拟内容72L、72R可以分别通过一对目镜70L、70R呈现和感知到左眼和右眼。在图2A中，两个目镜70L、70R以理想方式彼此对准。例如，自从框架结构102的制造时间以来，两个目镜70L、70R的对准尚未改变。

然而，如果两个目镜70L、70R的对准将改变，则由两个目镜70L、70R呈现的虚拟内容74可能失真。例如，图2B描绘了一对目镜70L、70R关于俯仰轴的对准失配的实例。其他类型的未对准包括但不限于沿着滚动轴或偏航轴的未对准。通常，左和右目镜70L、70R之间的未对准可能导致感知到的左虚拟内容72L和右虚拟内容72R之间的平移和/或旋转未对准。未对准可能引起用户50的眼睛上的生理应变。此外，并且更一般地，人类可能对虚拟图像关于分别下至4、6和10弧分的俯仰、滚动和偏航轴的双目旋转未对准敏感。

图3A和3B描绘了具有对准和未对准目镜110L和110R的框架结构102的另一示例。框架结构102包括左和右悬臂310L、310R、左和右边撑(temple)臂302L、302R、左和右铰链308L、308R、鼻片306、和桥304。左和右边撑臂302L、302R被设计为接合用户50的头部54，使得左和右目镜110L、110R位于用户50的眼睛52的前面。边撑臂302L、302R分别包括左和右铰链308L、308R，以促进臂302L、302R的弯曲，用于将框架结构102适当地装配到用户52的头部54。鼻片306被配置为放置在用户52的鼻子上并且可以具有符合用户52的鼻子的形状的凸表面。

左和右悬臂310L、310R被连接到远离桥304延伸的悬臂部分312。附加臂部分314在平行于终端用户52的眼睛52平面的平面中从相应的悬臂部分312延伸。左和右目镜110L、110R分别被附加到附加臂部分314。左和右投射子组件108L、108R分别被附加到附加臂部分314的外端以促进将光束分别提供到左和右目镜110L、110R中。以这种方式，光线可离开左和右目镜110L、110R，以将左和右单目图像作为双目图像显示给用户50。

远离用户50的鼻子的左和右悬臂310L、310R的端部分别包括相机103L、103R。左相机103L和右相机103R被配置为获得用户环境的图像，例如，用户50前面的对象。

参考图3A，在状态A中，VAR系统100通过左和右目镜110L、110R显示虚拟单目图像。左投射子系统108L可以将表示虚拟内容的光投射到左目镜110L，左目镜进而将该光耦入并引导到被配置为提供正交光瞳扩展(OPE)和/或出射光瞳扩展(EPE)功能的衍射光学元件(DOE)。虽然当光穿过(一个或多个)DOE(例如，指向用户的左眼)时，大部分引导光可以离开目镜110L，但是该光的一部分可以继续朝向耦出DOE 190L，其中其可作为光(由光线203表示)耦出目镜110L，并至少部分地由光感测组件122拦截。右投射子系统108R连同右目镜110R及其(一个或多个)DOE(例如，耦出元件190R、耦入元件(ICE)、OPE和EPE)可以以与状态A中的投射子系统108L类似的方式操作。例如，投射子系统108R、右目镜110R及其(一个或多个)DOE可以将虚拟内容呈现给用户的右眼，并通过耦出DOE 190R将表示虚拟内容的光耦出并引导到光感测组件122。

在状态B(如图3B所示)中，左和右目镜110L、110R关于偏航轴旋转未对准。例如，这可能由右悬臂310R的臂部312的变形或悬臂造成。当这样的未对准发生时，光(由光线203表示)在状态B下离开右目镜110R的耦出DOE 190R的角度不同于光(由对应光线203表示)在状态A下离开右目镜110R的耦出DOE 190R的角度和光(由光线203表示)在状态A和B下离开左目镜110L的耦出DOE 190L的角度。基于从光感测组件122输出的数据，VAR系统100可以检测两个目镜110L、110R之间的这样的变形或失配。

特别地，CPU 114可以接收和处理由光感测组件122获得的数据。CPU 114可以将当框架结构102处于状态A时从入射在光感测组件122上的光导出的数据与当框架结构102处于状态B时从入射在光感测组件122上的光导出的数据进行比较，并且确定左和右目镜110L、110R的相对变形状态。响应于检测到虚拟图像的相对变形状态或未对准，VAR系统100可执行一个或多个校准过程，以根据变形/未对准补偿虚拟图像或所显示的图像。

图4至7描绘了使用校准帧和相干上下文执行校准的校准技术的示例实施方式。校准技术可以由一个或多个处理器(下面在本文中简称为处理器)执行，诸如CPU 114或GPU116。处理器可以根据显示子系统104的刷新率确定要渲染的帧的数量。例如，如果显示子系统104的刷新率是120Hz，则显示子系统104可生成总共120帧，包括针对每119帧一个校准帧。更一般地，如图4所示，如果N是刷新率，则显示子系统104可以为每N-1帧生成一个测试帧。

在一些实施方式中，为了以计算有效的方式执行校准，处理器可以选择N-1帧中的一个作为代表性虚拟内容帧。处理器可以确定内容在代表性虚拟内容帧中的位置。为了这样做，处理器可以使用各种内容检测方法。例如，边缘检测和彩色(chromatic)图案检测技术可用于检测内容在帧中的位置。

在图4所示的示例中，处理器确定虚拟内容位于帧的左上区域中。处理器可以识别与帧中检测到的内容相关联的像素的位置和像素值，并且可以将指示像素位置和像素值的数据存储在存储器中。在一些实施方式中，可以通过对跨N-1个渲染帧平均像素值求来确定代表性虚拟内容帧。像素值可包括诸如强度值或RGB颜色值的值。

在确定虚拟内容的位置之后，处理器可以生成校准帧。参考图5所示的示出示例，处理器可以将帧510(诸如代表性虚拟内容帧)与测试图案520卷积以生成校准帧530。在图5中，虚拟内容由单个加号(plus sign)表示，尽管虚拟内容可以以各种形状、大小和数字渲染。另外，尽管图5描绘了棋盘图案使用作为测试图案520，但是通常，可以使用各种类型的测试图案，诸如网格和十字。可以通过将图案化掩模应用于虚拟内容的帧来生成校准帧。所得的校准帧可以类似于虚拟内容的帧，其中从该帧中减去测试图案。

图6描绘了包括一个校准帧的N个相干帧的示例。图6中的校准帧示出了以立方体形式的虚拟内容，以立方体形式的虚拟内容与以多个加号形式的测试图案卷积。有利地，仅在存在虚拟内容的区域中执行图像处理。

所生成的校准帧可以被插入N-1个帧中。通常，校准帧可以插入在多个帧中的任何帧之后。例如，校准帧可以插入到多个帧的中间或插入到前10个帧之后。通过以这种方式插入校准帧，校准帧对用户来说不太明显，因为人脑倾向于填充、过滤、或忽略从眼睛接收到的图像中的短暂异常(例如，“孔”)。

在一些实施方式中，VAR系统100可能针对被显示给用户的虚拟内容的颜色进行校准。例如，如果仅显示蓝色虚拟内容，那么处理器可以使用蓝色测试图案来执行校准。如果仅显示红色虚拟内容，那么处理器可以使用红色测试图案来执行校准。如果仅显示绿色虚拟内容，那么处理器可以使用绿色测试图案来执行校准。如果正在显示具有红色、蓝色和绿色的组合的虚拟内容，那么处理器可以使用红色、蓝色和绿色校准帧的组合来执行校准。

为了进一步减少校准帧的感知差异，校准帧的各种特性(诸如强度)可以被配置为匹配或类似于代表性虚拟内容帧的特性。例如，如果虚拟内容的强度被确定为大于或等于强度的最小阈值水平，那么校准帧的强度可以等于对应虚拟内容的强度。如果虚拟内容的强度被确定为小于强度的最小阈值水平，那么可以将校准帧的强度设置为强度的最小阈值水平。

在一些实施方式中，校准帧的图像特性(诸如对比度或亮度)可以被配置为进一步降低测试帧的可感知性。在一些实施方式中，可以通过将测试图像隐藏在虚拟内容的边缘后面来冲淡(dilute)校准帧。可以通过使用与虚拟内容类似的纹理和颜色来进一步伪装(camouflage)校准帧。

图7描绘了用于实现显示校准的方法的流程图。如上文所解释的，在VAR系统中，可以生成虚拟现实内容以在显示器上显示或增强用户对物理现实的视图。为了在显示器上提供虚拟内容，VAR系统的处理器可以生成包括虚拟内容的多个帧(710)。所生成的帧的数量可以取决于刷新率。例如，如果刷新率是120Hz，则处理器可以每秒生成120帧。

使用上文关于图4至6所描述的技术，处理器可以确定生成的帧中虚拟内容被定位的区域(720)。例如，边缘检测和彩色图案检测技术可用于检测内容在帧中的位置。

在确定虚拟内容的位置之后，处理器可以生成校准帧(730)。如上文所解释的，处理器可以应用若干可能测试图案中的一个并将其与虚拟内容卷积。由于处理器已经识别了虚拟内容的位置，因此可以通过仅在虚拟内容所定位的区域中执行卷积来以计算高效的方式执行卷积。测试图案和虚拟内容的卷积产生类似于虚拟内容的校准帧，其中测试图案从虚拟内容中减去。在一些实施方式中，可以生成校准帧的多个副本。

然后将所生成的校准帧应用于所生成的帧，以根据刷新率显示虚拟内容(740)。校准帧可以被插入包括虚拟内容的帧中的任何位置。如果需要，可以生成多个校准帧并将其插入包括虚拟内容的帧内。可以将多个校准帧随机插入到包括虚拟内容的一组帧中，或者根据由VAR系统设计者设置的预定标准。

基于(一个或多个)校准帧，处理器可以确定一个或多个校准参数的值，以改进左和右目镜110L、110R上期望的虚拟内容的显示(750)。例如，处理器可以确定用于目镜110L、110R的平移和/或旋转参数(例如，对俯仰、滚动和/或偏航轴的调整)以及用于左和右投射子系统108L、108R的平移和/或旋转参数，这将导致以期望方式显示虚拟内容。

在确定校准参数之后，VAR系统可以在使用校准参数调整其显示子系统104之后显示虚拟内容(760)。例如，可以根据校准参数调整虚拟内容的投射或目镜110L/110R的位置，以改进虚拟内容的显示。如果需要附加校准，则VAR系统可以重复上文所描述的校准方法。在一些实施方式中，如果当使用单个校准帧时虚拟内容显示未按照期望被渲染，则处理器可以生成多个校准帧并且将多个校准帧插入在所生成的包括虚拟内容的多个帧内。

上文所描述的校准技术是有利的，因为它仅在向用户显示虚拟内容的时间和地点校准显示器。如果虚拟内容具有很强的上下文相干性和空间分布，则该校准方法表现非常好。其他益处包括低计算负担、对眼睛跟踪的低依赖性、和低退化风险。这样的益处允许校准技术在高频显示器中表现良好。

所述的系统、方法和技术可以在数字电子电路、计算机硬件、固件、软件、或这些元件的组合中实现。实现这些技术的装置可以包括适当的输入和输出设备、计算机处理器、和有形地体现在机器可读存储设备中以供可编程处理器执行的计算机程序产品。实现这些技术的过程可以由执行指令程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成适当的输出来执行所需的功能。该技术可以使用一个或多个计算机程序或非暂态计算机可读存储介质来实现，该非暂态计算机可读存储介质包括在可编程系统上可执行的指令，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该可编程处理器被耦合以从数据存储系统、至少一个输入设备、和至少一个输出设备接收数据和指令以及向数据存储系统、至少一个输入设备、和至少一个输出设备发送数据和指令。

每个计算机程序可以用高级过程或面向对象的编程语言实现，或者如果需要，可以用汇编或机器语言实现；在任何情况下，该语言都可以是编译型或解释型语言。例如，合适的处理器包括通用和专用微处理器。通常，处理器将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。适用于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储设备，诸如可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及光盘只读存储器(CD-ROM)。上述任何一项都可以由专门设计的ASIC(专用集成电路)补充或结合到其中。

计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组合物，或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一种或多种的组合的代码。传播的信号是人工生成的信号，例如机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以对信息进行编码以发送到合适的接收器装置。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本、插件或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其它单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的一部分中，该文件的一部分将其它程序或数据保存在专用于所讨论程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件中。计算机程序可以在一个计算机上或在位于一个站点或分布在多个站点并由通信网络互连的多个计算机上执行。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器执行，该处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适合于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或二者接收指令和数据。

计算机的元件可以包括用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁、磁光盘或光盘)或可操作地耦合以从其接收数据或向其发送数据或二者。然而，计算机可能没有此类设备。此外，计算机可以嵌入在另一个设备中，仅举几例，例如平板计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频播放器、VAR系统。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或结合在专用逻辑电路中。

虽然本说明书包含许多细节，但这些不应被解释为对本公开或可要求保护的范围的限制，而是对特定实施例特有的特征的描述。在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管特征可以在上面描述为在某些组合中起作用并且甚至可以被要求保护，但是在一些情况下，来自要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。例如，虽然映射操作被描述为一系列离散的操作，但是各种操作可以被划分为附加的操作，组合成更少的操作，改变执行的顺序，或者消除，这取决于所需的实现方式。

类似地，上述实施例中各个系统组件的分离不应理解为在所有实施例中都需要此类分离，应该理解，所述的程序组件和系统通常可以集成在单个软件产品中或打包成多个软件产品。例如，虽然一些操作被描述为由处理服务器执行，但是操作中的一个或多个操作可以由智能仪表或其它网络部件执行。

在此并且特别是所附权利要求(例如，所附权利要求的正文)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等)。

另外，如果旨在引用特定数量的引入的权利要求陈述，则此类意图将在权利要求中明确记载，并且在没有此类陈述的情况下不存在此类意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可能包含使用引入性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求陈述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求陈述将包含此类引入的权利要求陈述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类陈述的实施例，即使当同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，诸如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应解释为“至少一个”或“一个或多个”)；用于介绍权利要求陈述的定冠词的使用也是如此。

此外，即使明确地列举了所引入的权利要求陈述的具体数量，本领域技术人员将认识到，此类列举应被解释为至少表示所列举的数量(例如，“两次陈述”的裸述，没有其它修饰语，表示至少两次陈述，或两次或更多次陈述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”或“A、B以及C等中的一个或多个”的约定的那些情况下，通常，此类结构旨在包括单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或A、B和C一起。术语“和/或”也旨在以该方式解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等的使用在此不一定用于表示特定顺序或元素数量。通常，术语“第一”、“第二”、“第三”等用于区分不同元素作为通用标识符。在没有示出术语“第一”、“第二”、“第三”等表示特定顺序的情况下，不应将这些术语理解为表示特定顺序。此外，在没有示出术语“第一”、“第二”、“第三”等表示特定数量的元素的情况下，不应将这些术语理解为意味着特定数量的元素。例如，第一小部件可以被描述为具有第一面，而第二小部件可以被描述为具有第二面。关于第二小部件的术语“第二面”的使用可以是为了将第二小部件的此面与第一小部件的“第一面”区分开来，而不是暗示第二小部件具有两个面。