一种基于视线追踪技术的智能眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于视线追踪技术的智能眼镜，包括具有腔体的眼镜框、与眼镜框连通的眼镜腿、镶嵌于眼镜框内的眼镜片、光学装置、数据记录与分析装置、眼图处理装置、视线跟踪装置，其中，光学装置包括覆设于眼镜片的内表面上的红外反射膜、并排设置于眼镜腿的镜腿内侧的红外光发射器和红外摄像头；数据记录与分析装置包括设置于眼镜腿内的图像采集卡；眼图处理装置与数据记录与分析装置连接，用于获得眼底图像中瞳孔的中心坐标；视线跟踪装置与眼图处理装置连接，用于根据瞳孔的中心坐标获取真实场景中眼睛的注视点坐标，解决了现有基于视线追踪技术的装置结构复杂，体积笨重、不具备便携性的技术问题，且结构简单，易于携带。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及视线追踪技术，特别地，涉及一种基于视线追踪技术的智能眼镜。
技术介绍
视线追踪是利用机械、电子、光学等各种检测手段获取受试者当前“注视方向”的技术。在人机交互和疾病诊断两个领域有着广泛的应用，如助残、虚拟现实、认知障碍诊断、车辆辅助驾驶、人因分析等。现有的视线追踪技术是利用眼球转动时相对位置不变的某些眼部结构和特征作为参照，在位置变化特征和这些不变特征之间提取视线变化参数，然后通过几何模型或映射模型获取视线方向。但目前基于视线追踪技术的装置，例如眼动仪，大部分是将获取眼底图像的摄像头置于眼睛上方或前方，不美观，佩戴也不方便，并且在使用和保管过程中容易产生人为机械性损坏，如支架移位、变形等等，从而影响系统的精度和实用性。
技术实现思路
本技术提供了一种基于视线追踪技术的智能眼镜，以解决现有基于视线追踪技术的装置结构复杂，体积笨重，且不具备便携性的技术问题。本技术的基于视线追踪技术的智能眼镜，包括:具有腔体的眼镜框、与眼镜框连通的眼镜腿、镶嵌于眼镜框内的眼镜片，智能眼镜还包括:光学装置、数据记录与分析装置、眼图处理装置、视线跟踪装置，其中，光学装置包括覆设于眼镜片的内表面上的红外反射膜、并排设置于眼镜腿的镜腿内侧的红外光发射器和红外摄像头，红外光发射器的发射端和红外摄像头的摄像端均对应于红外反射膜的反射面；数据记录与分析装置包括设置于眼镜腿内的图像采集卡，图像采集卡用于采集红外摄像头拍摄到的眼底图像；眼图处理装置与数据记录与分析装置连接，用于对眼底图像进行图像处理，从而获得眼底图像中瞳孔的中心坐标；视线跟踪装置与眼图处理装置连接，用于根据瞳孔的中心坐标获取真实场景中眼睛的注视点坐标。进一步地，红外光发射器和红外摄像头，并排设置于与覆设红外反射膜的眼镜片同一侧的眼镜腿的镜腿内侧。进一步地，红外光发射器和红外摄像头一体成型。进一步地，红外摄像头采用焦距可调式或焦距固定式的微型红外摄像头。进一步地，智能眼镜还包括与视线跟踪装置连接的无线通讯装置，无线通讯装置包括多个通讯接口以及通讯接口转换装置，通讯接口包括LED光通讯接口、无线电波通讯接口、车载无线通讯接口、红外线通讯接口中的至少任意两个；通讯接口转换装置用于对通讯接口进行转换；LED光通讯接口通过LED光通讯介质实现通讯，无线电波通讯接口通过无线电波通讯介质实现通讯，车载无线通讯接口通过车载无线通讯介质实现通讯，红外线通讯接口通过红外线通讯介质实现通讯。进一步地，无线通讯装置还至少包括WIFI通讯接口、蓝牙通讯接口、无线传感通讯接口及NFC通讯接口中的一种或者多种；WIFI通讯接口通过WIFI通讯介质实现通讯，蓝牙通讯接口通过蓝牙通讯介质实现通讯，无线传感通讯接口通过无线传感网络通讯介质实现通讯，NFC通讯接口通过NFC通讯介质实现通讯。进一步地，智能眼镜还包括设置于眼镜腿内的用于采集语音信号的语音采集器，语音采集器与无线通讯装置连接。进一步地，智能眼镜还包括设置于眼镜腿内的手机卡，手机卡与无线通讯装置连接。本技术具有以下有益效果:本技术提供的基于视线追踪技术的智能眼镜，包括具有腔体的眼镜框、与眼镜框连通的眼镜腿、镶嵌于眼镜框内的眼镜片、光学装置、数据记录与分析装置、眼图处理装置、视线跟踪装置，其中，光学装置包括覆设于眼镜片的内表面上的红外反射膜、并排设置于眼镜腿的镜腿内侧的红外光发射器和红外摄像头；数据记录与分析装置包括设置于眼镜腿内的图像采集卡；眼图处理装置与数据记录与分析装置连接，用于获得眼底图像中瞳孔的中心坐标；视线跟踪装置与眼图处理装置连接，用于根据瞳孔的中心坐标获取真实场景中眼睛的注视点坐标，解决了现有基于视线追踪技术的装置结构复杂，体积笨重、不具备便携性的技术问题，且结构简单，易于携带。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1是本技术优选实施例一的基于视线追踪技术的智能眼镜的结构示意图；图2是本技术优选实施例二的基于视线追踪技术的智能眼镜的结构示意图；图3是本技术优选实施例二的无线通讯装置的结构示意图；图4是本技术优选实施例三的基于视线追踪技术的智能眼镜的结构示意图；图5是本技术优选实施例四的基于视线追踪技术的智能眼镜的结构示意图。附图标记说明:1、眼镜框；2、眼镜腿；3、眼镜片；4、红外反射膜；5、眼底图像；6、红外光发射器；7、红外摄像头；8、图像采集卡；9、眼图处理装置；10、视线跟踪装置；11、无线通讯装置；12、语音采集器；13、手机卡；14、LED光通讯接口 ；15、无线电波通讯接口 ；16、车载无线通讯接口 ；17、红外线通讯接口 ；18、WIFI通讯接口 ；19、NFC通讯接口 ；20、无线传感通讯接口 ；21、蓝牙通讯接口 ； 22、通讯接口转换装置。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。优选实施例一参照图1，本技术的优选实施例一提供了一种基于视线追踪技术的智能眼镜，包括具有腔体的眼镜框1、与眼镜框I连通的眼镜腿2、镶嵌于眼镜框I内的眼镜片3、光学装置、数据记录与分析装置、眼图处理装置9、视线跟踪装置10，其中，光学装置包括覆设于眼镜片3的内表面上的红外反射膜4、并排设置于眼镜腿2的镜腿内侧的红外光发射器6和红外摄像头7，红外光发射器6的发射端和红外摄像头7的摄像端均对应于红外反射膜4的反射面；数据记录与分析装置包括设置于眼镜腿2内的图像采集卡8，图像采集卡8用于采集红外摄像头7拍摄到的眼底图像5 ;眼图处理装置9与数据记录与分析装置连接，用于对眼底图像5进行图像处理，从而获得眼底图像5中瞳孔的中心坐标；视线跟踪装置10与眼图处理装置9连接，用于根据瞳孔的中心坐标获取真实场景中眼睛的注视点坐标。由于在普通光照条件下拍摄的眼底图像5，瞳孔与它周围的虹膜亮度相近，从而导致较难区分。而在红外光照射下，由于瞳孔与虹膜对红外线有不同的吸收率和反射率，瞳孔部分会表现得偏暗，而虹膜部分则会偏亮，两者之间的差距明显，从而更容易检测出瞳孔。故本实施例采用红外光进行照射，且为了不干扰人眼观察目标，采用850 nm的红外光照射人眼。本实施例中的红外反射膜4可通过现有工艺镀在右眼镜片3的内表面上，采用红外光的目的是不影响可见光下人眼正常的视觉功能，即人眼可以透过镜片正常视物。本实施例红外光发射器6和红外摄像头7可以是集成一体的结构，也可以是紧凑排列的分体结构，且红外光发射器6和红外摄像头7可以位于与覆设红外反射膜4的眼镜片3同一侧或不同侧的眼镜腿2的镜腿内侧。此外，本实施例中的红外摄像头7可采用焦距可调式或焦距固定式的微型红外摄像头，且微型红外摄像头的体积可以根据需要定制，以佩戴该眼镜体时不影响用户为准，微型红外摄像头焦距可调节到可以清晰拍摄眼镜片3上反射的红外眼底图像5为准。本实施例的工作原理如下:光学装置中的红外光发射器6发射红外线经红外反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视线追踪技术的智能眼镜，包括具有腔体的眼镜框（1）、与所述眼镜框（1）连通的眼镜腿（2）、镶嵌于所述眼镜框（1）内的眼镜片（3），其特征在于，所述智能眼镜还包括：光学装置、数据记录与分析装置、眼图处理装置（9）、视线跟踪装置（10），其中，所述光学装置包括覆设于所述眼镜片（3）的内表面上的红外反射膜（4）、并排设置于所述眼镜腿（2）的镜腿内侧的红外光发射器（6）和红外摄像头（7），所述红外光发射器（6）的发射端和所述红外摄像头（7）的摄像端均对应于所述红外反射膜（4）的反射面；所述数据记录与分析装置包括设置于所述眼镜腿（2）内的图像采集卡（8），所述图像采集卡（8）用于采集所述红外摄像头（7）拍摄到的眼底图像（5）；所述眼图处理装置（9）与所述数据记录与分析装置连接，用于对所述眼底图像（5）进行图像处理，从而获得所述眼底图像（5）中瞳孔的中心坐标；所述视线跟踪装置（10）与所述眼图处理装置（9）连接，用于根据所述瞳孔的中心坐标获取真实场景中眼睛的注视点坐标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈包容，
申请(专利权)人：陈包容，
类型：新型
国别省市：湖南;43