基于眼动的3D视觉训练系统、智能终端及头戴设备技术方案

本发明专利技术提供了一种基于眼动的3D视觉训练系统，包括：显像模块，被配置为分别为左眼和右眼显示电子影像；虚拟坐标模块，被配置为在左眼所见的第一虚像所在平面建立第一直角坐标系，在右眼所见的第二虚像所在平面建立第二直角坐标系，所述第一虚像在第一直角坐标系中的位置固定，所述第二虚像在第二直角坐标系中的位置固定，这种基于眼动的3D视觉训练系统根据用户眼睛的注视点和眼睛的标准屈光度来获得变焦镜片的最佳屈光度，然后相应地调节变焦镜片的屈光度，目的是让用户在观看电子影像时，睫状肌尽量处于放松的状态，有效防止睫状肌因为长时间的保持收缩状态，导致肌痉挛，保证用户使用此类产品时不会损害眼睛的健康。

【技术实现步骤摘要】
基于眼动的3D视觉训练系统、智能终端及头戴设备
本专利技术涉及头戴显示设备
，尤其涉及一种基于眼动的3D视觉训练系统、智能终端及头戴设备。
技术介绍
头戴显示设备包括：虚拟现实(VR)显示器，诸如由Sony、Samsung、Oculus、CarlZeiss所制造的那些；头戴式显示器(HMD)，诸如由Google和Vuzix所生产的那些；增强现实(AR)显示器，诸如由Microsoft、Vuzix和DigiLens所制造的那些；以及混合增强(MR)等其它类似设备。此类设备给使用者最重要的体验是视觉上的“沉浸感”，让画面内容完全覆盖你的视野，不被现实环境所干扰，仿佛沉浸在另外一个世界当中，原理是通过两块凸透镜在电子屏幕的同侧产生一个电子影像的虚像，使用者透过凸透镜看到比实际电子影像要大的虚像，而虚像距离使用者的眼睛很近，电子影像因此覆盖使用者的视野。在我们的眼球中有一个叫“晶状体”的结构，晶状体通过睫状小带与睫状体相连，睫状体中睫状肌的收缩和舒张可以改变晶状体曲度，睫状肌，就像一个拉力的小人，在拉着晶状体改变它的厚薄，来调节远近的景物，成像在视网膜上。晶状体相当于一个可以变形的凸透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，包括：显像模块，被配置为分别为左眼和右眼显示电子影像；虚拟坐标模块，被配置为在左眼所见的第一虚像所在平面建立第一直角坐标系，在右眼所见的第二虚像所在平面建立第二直角坐标系，所述第一虚像在第一直角坐标系中的位置固定，所述第二虚像在第二直角坐标系中的位置固定；正视定向模块，被配置为确定左眼的正视方向Q0，所述正视方向Q0垂直于第一虚像并且左眼沿正视方向Q0的视线集中在第一虚像中心点O上，确定右眼的正视方向为Q0’，所述正视方向Q0’垂直于第二虚像并且右眼沿正视方向Q0’的视线集中在第二虚像中心点O’上；调用模块，被配置为获取左眼的标准屈光度D0，获取左眼...

【技术特征摘要】
1.一种基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，包括：显像模块，被配置为分别为左眼和右眼显示电子影像；虚拟坐标模块，被配置为在左眼所见的第一虚像所在平面建立第一直角坐标系，在右眼所见的第二虚像所在平面建立第二直角坐标系，所述第一虚像在第一直角坐标系中的位置固定，所述第二虚像在第二直角坐标系中的位置固定；正视定向模块，被配置为确定左眼的正视方向Q0，所述正视方向Q0垂直于第一虚像并且左眼沿正视方向Q0的视线集中在第一虚像中心点O上，确定右眼的正视方向为Q0’，所述正视方向Q0’垂直于第二虚像并且右眼沿正视方向Q0’的视线集中在第二虚像中心点O’上；调用模块，被配置为获取左眼的标准屈光度D0，获取左眼与第一虚像中心点O之间的直线距离为L0；获取右眼的标准屈光度D0’，获取右眼与第二虚像中心点O’之间的直线距离为L0’；注视定向模块，被配置为检测两只眼球的形态，得到左眼实时的注视方向Q1和右眼实时的注视方向Q1’；最佳屈光度生成模块，被配置为根据距离L0、注视方向Q1和正视方向Q0得到左眼在第一虚像上的注视点O1与左眼之间的直线距离为L1，根据距离L1和标准屈光度D0得到左眼实时的最佳屈光度D1；得到右眼实时的注视方向Q1’，根据距离L0’、注视方向Q1’和正视方向Q0’得到右眼在第二虚像上的注视点O1’与右眼之间的直线距离为L1’，根据距离L1’和标准屈光度D0’得到右眼实时的最佳屈光度D1’；调节模块，被配置为调节变焦镜片，使变焦镜片位于左眼的晶状体前的区域的屈光度为D1，使变焦镜片位于右眼的晶状体前的区域的屈光度为D1’。2.如权利要求1所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，还包括：训练阈值获取模块，被配置为根据标准屈光度D0和最佳屈光度D1得到左眼的屈光度训练下限fit_min、屈光度训练上限fit_max和屈光度训练单元fit_offset；根据标准屈光度D0'和最佳屈光度D1'得到右眼的屈光度训练下限fit_min'、屈光度训练上限fit_max'和屈光度训练单元fit_offset'；训练模块，被配置为进行：第一轮训练：调节变焦镜片，使其在左眼的晶状体前的屈光度在[(D1-fit),(D1+fit)]区间内连续变化n个来回，其中fit＝fit_min；第二轮训练：调节变焦镜片，使其在左眼的晶状体前的屈光度在[(D1-fit),(D1+fit)]区间内连续变化n个来回，其中fit＝fit_min+fit_offset；如果fit_min+fit_offset≥fit_max，则停止训练，否则进行第三轮训练：调节变焦镜片，使其在左眼的晶状体前的屈光度在[(D1-fit),(D1+fit)]区间内连续变化n个来回，其中fit＝fit_min+fit_offset*2；以此类推，直至fit＝fit_min+fit_offset*(m-1)≥fit_max便停止训练，其中m为已训练的轮数；所述训练模块还被配置为进行：第一轮训练：调节变焦镜片，使其在右眼的晶状体前的屈光度在[(D1’-fit’),(D1’+fit’)]区间内连续变化n个来回，其中fit’＝fit_min’；第二轮训练：调节变焦镜片，使其在右眼的晶状体前的屈光度在[(D1’-fit’),(D1’+fit’)]区间内连续变化n个来回，其中fit’＝fit_min’+fit_offset’；如果fit_min’+fit_offset’≥fit_max’，则停止训练，否则进行第三轮训练：调节变焦镜片，使其在右眼的晶状体前的屈光度在[(D1’-fit’),(D1’+fit’)]区间内连续变化n个来回，其中fit’＝fit_min’+fit_offset’*2；以此类推，直至fit’＝fit_min’+fit_offset’*(m-1)≥fit_max’便停止训练，其中m为已训练的轮数。3.如权利要求2所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于：所述调用模块还被配置为获取用户的年龄F，所述最佳屈光度生成模块被配置为根据年龄F、距离L1和标准屈光度D0得到左眼实时的最佳屈光度D1，根据年龄F、距离L1’和标准屈光度D0’得到右眼实时的最佳屈光度D1’。训练阈值获取模块被配置为根据年龄F、标准屈光度D0和屈光度D1得到左眼的屈光度训练下限fit_min、屈光度训练上限fit_max和屈光度训练单元fit_offset；根据年龄F、标准屈光度D0’和屈光度D1’得到右眼的屈光度训练下限fit_min’、屈光度训练上限fit_max’和屈光度训练单元fit_offset’。4.如权利要求3所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，还包括：样本分析模块，被配置为统计若干个用户的左眼注视第一虚像上不同点并且获得最清晰的视觉效果时，变焦镜片位于左眼的晶状体前的区域的屈光度D2，根据统计结果将距离L1、标准屈光度D0和年龄F作为条件，屈光度D2作为结果建立表1；统计若干个用户的右眼注视第二虚像上不同点并且获得最清晰的视觉效果时，变焦镜片位于右眼的晶状体前的区域的屈光度D2'，根据统计结果将距离L1'、标准屈光度D0'和年龄F作为条件，屈光度D2'作为结果建立表2；所述最佳屈光度生成模块被配置为根据年龄F、距离L1和标准屈光度D0通过查询表1得到屈光度D1；根据年龄F、距离L1’和标准屈光度D0’通过查询表2得到屈光度D1’。5.如权利要求3所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，还包括：样本分析模块，被配置为统计若干个用户的左眼注视第一虚像上不同点并且获得最清晰的视觉效果时，变焦镜片位于左眼的晶状体前的区域的屈光度D2，根据统计结果设定最远距离Lmax，当L1<Lmax，D1＝D0*f1(L1,F)，函数f1为对统计结果进行线性回归获得的线性函数；当L1≥Lmax，D1＝D0*f2(F)，f2为与年龄F对应的固定值；所述最佳屈光度生成模块被配置为当L1<Lmax，D1＝D0*f1(L1,F)，当L1≥Lmax，D1＝D0*f2(F)；所述样本分析模块被配置为统计若干个用户的右眼注视第二虚像上不同点并且获得最清晰的视觉效果时，变焦镜片位于右眼的晶状体前的区域的屈光度D2'，根据统计结果设定最远距离Lmax'，当L1'<Lmax'，D1'＝D0'*f1(L1',F)；当L1'≥Lmax'，D1'＝D0'*f2(F)；所述最佳屈光度生成模块被配置为当L1'<Lmax'，D1'＝D0'*f1(L1',F)，当L1'≥Lmax'，D1'＝D0'*f2(F)。6.如权利要求4或5所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于：所述训练阈值获取模块被配置为：建立公式fit_min＝f3(F,D0,D1)，将大量的不同年龄F、不同标准屈光度D0的用户的左眼以不同的最佳屈光度D1作为中间值进行训练后，效果较好的fit_min作为样本进行统计，函数f3是对统计结果进行线性回归获得的线性函数；建立公式fit_max＝f4(F,D0,D1)，将大量的不同年龄F、不同标准屈光度D0的用户的左眼以不同的最佳屈光度D1作为中间值进行训练后，效果较好的fit_max作为样本进行统计，函数f4是对统计结果进行线性回归获得的线性函数；建立公式fit_offset＝f5(fit_min,fit_max)，函数f5是线性方程；建立公式fit_min’＝f3(F,D0’,D1’)，将大量的不同年龄F、不同标准屈光度D0'的用户的右眼以不同的最佳屈光度D1'作为中间值进行训练后，效果较好的fit_min'作为样本进行统计，函数f3是对统计结果进行线性回归获得的线性函数；建立公式fit_max’＝f4(F,D0’,D1’)，将大量的不同年龄F、不同标准屈光度D0'的用户的右眼以不同的最佳屈光度D1'作为中间值进行训练后，效果较好的fit_max'作为样本进行统计，函数f4是对统计结果进行线性回归获得的线性函数；建立公式fit_offset’＝f5(fit_min’,fit_max’)，函数f5是线性方程。7.如权利要求6所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于：所述调用模块还被配置为获取用户的瞳距P；所述训练阈值获取模块被配置为：建立公式fit_min＝f3(F,D0,P,D1)，公式fit_max＝f4(F,D0,P,D1),公式fit_min’＝f3(F,D0’,P,D1’)，公式fit_max’＝f4(F,D0’,P,D1’)。8.如权利要求7所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于：还包括划区模块，被配置为：第一虚像上，以交点O1为圆心，以R为半径的圆形区域为左眼的主注视区，第一虚像其它部分为左眼的次注视区，第二虚像上，以交点O1’为圆心，以R’为半径的圆形区域为右眼的主注视区，第二虚像其它部分为右眼的次注视区；所述显像模块还被配置为提高左眼的主注视区的画面质量和/或降低左眼的次注视区的画面质量，提高右眼的主注视区的画面质量和/或降低右眼的次注视区的画面质量。9.如权利要求8所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于：还包括用户数据库，所述用户数据库中存有至少一个用户数据，所述用户数据包括ID号、身份信息、年龄F、标准屈光度D0、标准屈光度D0’和瞳距P，所述身份信息包括字符串、声纹数据、指纹数据和/或虹膜数据。10.如权利要求9所述的基于眼动的3D视觉训练系统，其特征在于，还包括：输入模块，被配置为获取验证信息；验证模块，被配置为将验证信息与所述用户数据中的身份信息进行验证，验证通过后取出并使用所述用户数据中的年龄F、标准屈光度D0、标准屈光度D0’和瞳距P。存储模块，被配置为存储用户数据。11.一种智能终端，其特征在于，包括：通信模块，被配置为与头戴设备数据交互；接收模块，被配置为获取头戴设备检测检测两只眼球的形态；显像模块，被配置为分别为左眼和右眼显示电子影像；虚拟坐标模块，被配置为在左眼所见的第一虚像所在平面建立第一直角坐标系，在右眼所见的第二虚像所在平面建立第二直角坐标系，所述第一虚像在第一直角坐标系中的位置固定，所述第二虚像在第二直角坐标系中的位置固定；正视定向模块，被配置为确定左眼的正视方向Q0，所述正视方向Q0垂直于第一虚像并且左眼沿正视方向Q0的视线集中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾雪骢，
申请(专利权)人：常州快来信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32