头戴式显示装置及其登录方法制造方法及图纸

一种头戴式显示装置及其登录方法。头戴式显示装置包括影像提取装置、微投影机、特殊应用集成电路及应用处理器。影像提取装置提取第一眼球影像及对应轨迹图样提取第二眼球影像。特殊应用集成电路判断第一眼球影像是否通过虹膜辨识。当第一眼球影像通过虹膜辨识，应用处理器控制微投影机投影轨迹图样，并根据第二眼球影像产生瞳孔轨迹。应用处理器判断瞳孔轨迹是否与轨迹图样相符。当瞳孔轨迹与轨迹图样相符，应用处理器允许一登录请求。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示装置及其登录方法
本专利技术涉及一种电子装置，且特别涉及一种头戴式显示装置及其登录方法。
技术介绍
随着科技日新月异，人们对于信息的吸收也日渐增加。一般常见的多媒体播放装置、网络通信装置及计算机装置等都搭配CRT或LCD显示器来显示影像。但是其所能显示的影像像素及大小，受限于显示器的尺寸大小及其效能。目前传统的CRT或LCD显示器，皆无法兼顾尺寸及携带轻便的需求。为解决上述问题，市场上推出一种头戴式显示装置(Head-MountedDisplay，HMD)。头戴式显示装置在左右眼睛前方各放置有一小型显像管或是液晶显示器。头戴式显示装置例如是利用两眼视差的立体效果，将各别显像管或是液晶显示器所输出的影像经过分光镜(BeamSplitter)投射至使用者的视网膜。头戴式显示装置在开机时需要输入密码来辨识使用者身份。但是头戴式显示装置并无键盘等输入装置让使用者键入密码。另一种辨识使用者身份的方式是输入语音密码。然而，语音密码易受使用者身体状况及背景噪声干扰，所以辨识准确度不高。此外，语音密码易受有心人士盗录，而无法正确地验证使用者身份。
技术实现思路
本专利技术涉及一种头戴式显示装置及其登录方法。根据本专利技术，提出一种头戴式显示装置的登录方法。头戴式显示装置的登录方法包括：经由影像提取装置提取第一眼球影像；判断第一眼球影像是否通过虹膜辨识；当第一眼球影像通过虹膜辨识，控制微投影机投影轨迹图样；经由影像提取装置对应轨迹图样提取第二眼球影像；根据第二眼球影像产生瞳孔轨迹；判断瞳孔轨迹是否与轨迹图样相符；以及当瞳孔轨迹与轨迹图样相符，允许一登录请求。根据本专利技术，提出一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包括影像提取装置、微投影机、特殊应用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC）及应用处理器。影像提取装置提取第一眼球影像及对应轨迹图样提取第二眼球影像。特殊应用集成电路判断第一眼球影像是否通过虹膜辨识。当第一眼球影像通过虹膜辨识，应用处理器控制微投影机投影轨迹图样，并根据第二眼球影像产生瞳孔轨迹。应用处理器判断瞳孔轨迹是否与轨迹图样相符。当瞳孔轨迹与轨迹图样相符，应用处理器允许一登录请求。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：附图说明图1绘示为依照第一实施例的一种头戴式显示装置的方块图。图2绘示为依照第一实施例的一种头戴式显示装置的登录方法的流程图。图3绘示为第一种轨迹图样的示意图。图4绘示为第二种轨迹图样的示意图。图5绘示为直线轨迹图样的示意图。图6绘示为影像提取装置位于眼球上方的原始瞳孔轨迹的示意图。图7绘示为影像提取装置位于眼球下方的原始瞳孔轨迹的示意图。图8绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第一种外观示意图。图9绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第二种外观示意图。图10绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第三种外观示意图。图11绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第四种外观示意图。图12绘示为依照第二实施例的一种头戴式显示装置的方块图。图13绘示为依照第二实施例的头戴式显示装置的第一种外观示意图。图14绘示为依照第二实施例的头戴式显示装置的第二种外观示意图。【符号说明】1、3：头戴式显示装置10：眼镜架11a、11b：影像提取装置12：微投影机13：特殊应用集成电路14：应用处理器15a、15b、16a、16b：辅助光源51：直线轨迹图样52、53：原始瞳孔轨迹201～208：步骤A：起始点B：凝视点C：终点具体实施方式第一实施例请参照图1，图1绘示为依照第一实施例的一种头戴式显示装置的方块图。头戴式显示装置1包括影像提取装置11a、微投影机12、特殊应用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC）13、应用处理器14、辅助光源15a及辅助光源16a。影像提取装置11a经由移动产业处理器接口(MobileInterfaceProcessorInterface，MIPI)或并行式接口(ParallelI/F)与特殊应用集成电路13沟通。特殊应用集成电路13经由通用输入输出(GeneralPurposeInputOutput，GPIO)接口开启或关闭辅助光源15a及辅助光源16a。应用处理器14经由显示接口控制微投影机12。应用处理器14经由通用序列总线(UniversalSerialBus，USB)与特殊应用集成电路13沟通。辅助光源15a及辅助光源16a的种类不相同。举例来说，辅助光源15a为白光发光二极管，而辅助光源16a为红外线发光二极管。或者，辅助光源15a为红外线发光二极管，而第二辅助光源为16a为白光发光二极管。当头戴式显示装置1配置红外线发光二极管及白光发光二极管将有助于降低错误拒绝率(FalseRejectionRate，FRR)。错误拒绝率表示应该辨识通过的却没通过的比率。请同时参照图1及图2，图2绘示为依照第一实施例的一种头戴式显示装置的登录方法的流程图。头戴式显示装置1的登录方法包括如下步骤：首先如步骤201所示，影像提取装置11a提取使用者的第一眼球影像。接着如步骤202所示，特殊应用集成电路13判断第一眼球影像是否通过虹膜辨识。当第一眼球影像未通过虹膜辨识则执行步骤208。如步骤208所示，特殊应用集成电路13切换辅助光源。举例来说，特殊应用集成电路13将原先开启的辅助光源15a关闭，并将原先关闭的辅助光源16a开启。或者，特殊应用集成电路13将原先开启的辅助光源16a关闭，并将原先关闭的辅助光源15a开启。接着重复执行步骤201及202。虹膜的特征点可高达240个，因此于辨识使用者身份而言，其准确度极高。当第一眼球影像通过虹膜辨识，特殊应用集成电路13将辨识结果输出至应用处理器14，并执行步骤203。如步骤203所示，应用处理器14控制微投影机12投影轨迹图样。使用者的眼睛注视点随轨迹图样移动，接着如步骤204所示，影像提取装置11a对应轨迹图样提取第二眼球影像。跟着如步骤205所示，特殊应用集成电路13根据第二眼球影像产生瞳孔轨迹。特殊应用集成电路13例如先检测各第二眼球影像的瞳孔大小，再计算各瞳孔大小的瞳孔中心点。特殊应用集成电路13计算瞳孔中心点分别在第二眼球影像的瞳孔坐标，并根据瞳孔坐标产生瞳孔轨迹。然后如步骤206所示，应用处理器14判断瞳孔轨迹是否与轨迹图样相符。当瞳孔轨迹与轨迹图样相符，则执行步骤207。如步骤207所示，应用处理器14允许使用者的登录请求。需说明的是，影像提取装置11a提取第一眼球影像或第二眼球影像后，特殊应用集成电路13还能进一步先对第一眼球影像或第二眼球影像先进行影像处理再执行虹膜辨识或产生瞳孔轨迹。前述影像处理例如包括如下步骤：首先，特殊应用集成电路13将第一眼球影像进行透视校正以产生眼球正向影像。特殊应用集成电路13根据眼球正向影像能更方便地取得眼球及瞳孔位置，并能修正原先因投影所造成的失真。接着，特殊应用集成电路13进行眼球检测，以避免眼球影像提取装置13提取到使用者眨眼时的影像而造成分析误判。跟着，特殊应用集成电路13去除眼球正向影像的噪声并排除睫毛和阴影的干扰。然后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置的登录方法，包括：经由一影像提取装置提取一第一眼球影像；判断该第一眼球影像是否通过一虹膜辨识；当该第一眼球影像通过该虹膜辨识，控制一微投影机投影一轨迹图样；经由该影像提取装置对应该轨迹图样提取多个第二眼球影像；根据这些第二眼球影像产生一瞳孔轨迹；判断该瞳孔轨迹是否与该轨迹图样相符；以及当该瞳孔轨迹与该轨迹图样相符，允许一登录请求。

【技术特征摘要】
2013.11.18 TW 1021419311.一种头戴式显示装置的登录方法，包括：经由一影像提取装置提取一第一眼球影像；判断该第一眼球影像是否通过一虹膜辨识；当该第一眼球影像未通过该虹膜辨识，将一第一辅助光源关闭并将一第二辅助光源开启，该第二辅助光源与该第一辅助光源的种类不相同；当该第一眼球影像通过该虹膜辨识，控制一微投影机投影一轨迹图样；经由该影像提取装置对应该轨迹图样提取多个第二眼球影像；根据这些第二眼球影像产生一瞳孔轨迹；判断该瞳孔轨迹是否与该轨迹图样相符；以及当该瞳孔轨迹与该轨迹图样相符，允许一登录请求。2.如权利要求1所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该轨迹图样包括一起始点、一凝视点及一终点，该凝视点位于该起始点与该终点之间，该轨迹图样指示将一眼睛注视点由该起始点向该凝视点移动，并在该凝视点停留一预设时间后，再向该终点移动。3.如权利要求2所述的头戴式显示装置的登录方法，其中这些第二眼球影像包括对应该凝视点的一凝视影像，当该眼睛注视点停留该凝视点时，判断该凝视影像是否通过该虹膜辨识，当该凝视影像通过该虹膜辨识，该轨迹图样再指示该眼睛注视点向该终点移动。4.如权利要求1所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该第一辅助光源为白光发光二极管，且该第二辅助光源为红外线发光二极管。5.如权利要求4所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该影像提取装置的光轴与该第二辅助光源的光轴平行，该第二辅助光源的光轴与该第一辅助光源的光轴形成一夹角。6.如权利要求4所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该影像提取装置的光轴与该第一辅助光源的光轴平行，该第一辅助光源的光轴与该第二辅助光源的光轴形成一夹角。7.如权利要求1所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该第一辅助光源为红外线发光二极管，且该第二辅助光源为白光发光二极管。8.如权利要求7所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该影像提取装置的光轴与该第二辅助光源的光轴平行，该第二辅助光源的光轴与该第一辅助光源的光轴形成一夹角。9.如权利要求7所述的头戴式显示装置的登录方法，其中该影像提取装置的光轴与该第一辅助光源的光轴平行，该第一辅助光源的光轴与该第二辅助光源的光轴形成一夹角。10.如权利要求1所述的头戴式显示装置的登录方法，还包括：在一校正模式下，控制该微投影机投影一直线轨迹图样；经由该影像提取装置对应该直线轨迹图样提取多个第三眼球影像；根据这些第三眼球影像产生一原始瞳孔轨迹；以及根据该原始瞳孔轨迹、该影像提取装置的位置及一眼球位置进行校正以产生多个校正参数，这些校正参数用以修正该瞳孔轨迹。11.一种头戴式显示装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文助，
申请(专利权)人：广达电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71