一种可旋转镜头装置及基于眼球跟踪技术的跟踪方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可旋转镜头装置，其包括主体部件，其包括弧面型旋转座，该弧面型旋转座设置在主体部件上；镜头部件，其包括镜头和弧面型容纳槽，所述镜头固定在所述弧面型容纳槽中，所述弧面型容纳槽收容于所述弧面型旋转座中，所述弧面型容纳槽可沿弧面型旋转座旋转；转动部件，设置在主体部件和镜头部件之间，以驱动镜头部件进行旋转；控制部件，设置在主体部件内部，与转动部件电连接；一种基于眼球跟踪技术的跟踪方法，利用可旋转镜头装置实现眼球跟踪；弧面型容纳槽相对弧面型旋转座的旋转，效率高、实时性好；通过控制部件控制镜头部件跟随观察者的眼球旋转，实现自动旋转，操作方便灵活、定位准确且即时。

A rotatable lens device and tracking method based on eye tracking technology

The invention relates to a rotatable lens device, which comprises a main part including a Globoidal rotary seat which is arranged on the main part; a lens part which comprises a lens and a Globoidal receptacle slot which is fixed in the Globoidal receptacle slot and which is receptable on the globoidal receptacle. The Globoidal receptacle groove can rotate along the Globoidal revolving base in the V-type revolving base; the rotating part is arranged between the main part and the lens part to drive the lens part to rotate; the control part is arranged inside the main part to be electrically connected with the rotating part; and a tracking method based on the eye tracking technology is used. The rotatable lens device realizes eye tracking; the rotatable groove of the Globoidal receptacle relative to the Globoidal revolving seat has high efficiency and good real-time performance; the lens component is controlled by the control part to follow the eye rotation of the observer, realizing automatic rotation, convenient and flexible operation, accurate positioning and real-time.

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转镜头装置及基于眼球跟踪技术的跟踪方法
本专利技术涉及眼球跟踪技术及镜头
，特别涉及结合眼球跟踪技术的可旋转镜头
，具体是指一种基于眼球跟踪技术的可旋转镜头装置及其跟踪方法，在手机、平板电脑等产品中，用于图像拍摄以及视频聊天中镜头跟随人眼眼球转动而旋转。
技术介绍
随着第四代移动网络以及光网的覆盖，网络进入速度更快、产品更多、资费更低的时代，最低网速可达10M以上，视频画面清晰度和流畅度将越来越好，视频聊天将越来越普及，而高效、快捷、方便的视频聊天方式将成为今后的一个发展方向，视频聊天主要部件为镜头，因此，智能镜头将成为今后研究的一个热点。此外，人类是通过头部运动或眼球运动来实现不同角度景物的观察，根据这种特点，将其应用到智能镜头中，将会是一种非常有效有意义的方式。目前市场上大部分相机、手机、平板电脑等产品只能拍摄镜头前方的人、物、风景等，镜头是固定不动的，固定的镜头给手机等产品的某些功能带来不便，尤其在视频聊天过程中无法通过自己实时改变对方镜头中捕获的视场，只能通过告知对方，旋转该产品位置来达到效果，其缺点操作不方便，效率非常低，实时性差，不能即时准确定位。此外，市场上也存在小部分带有可旋转镜头的手机或其他产品，虽然可通过手动改变镜头方向以达到改变视场的效果，但不能实时智能改变视场，尤其在视频聊天中也是无法通过自己改变对方镜头中捕获视场的效果，其缺点效率低，实时性差等。中国专利技术专利CN103293828B中，描述了一种可旋转镜头的电子产品，通过手动控制改变镜头位置及方向，具体内容可见专利CN103293828B。类似专利还有专利CN1882044A和专利CN103019010A等。关于基于眼球跟踪技术的可旋转镜头专利基本上未看到过。因此，迫切需要一种新型的智能镜头，根据眼球运动来实现镜头位置的改变，能在视频聊天过程中实现实时主动观察对方周围环境，并具有操作方便灵活、效率高、实时性好、即时准确定位等特点。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种可旋转镜头装置及基于眼球跟踪技术的跟踪方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种可旋转镜头装置，其包括主体部件，其包括弧面型旋转座，该弧面型旋转座设置在主体部件上；镜头部件，其包括镜头和弧面型容纳槽，所述镜头固定在所述弧面型容纳槽中，所述弧面型容纳槽收容于所述弧面型旋转座中，所述弧面型容纳槽可沿弧面型旋转座旋转；转动部件，设置在主体部件和镜头部件之间，以驱动镜头部件进行旋转；控制部件，设置在主体部件内部，与转动部件电连接。所述转动部件包括第一驱动件、第二驱动件、第一旋转组件和第二旋转组件，所述第一驱动件设置在主体部件上，驱动第一旋转组件带动镜头部件沿弧面型旋转座左右转动；所述第二驱动件设置在主体部件上，驱动第二旋转组件带动镜头部件沿弧面型旋转座上下转动。所述第一旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨和滑块，所述第二旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨和滑块。所述弧面型旋转座包括第一弧面型旋转座和第二弧面型旋转座，所述导轨或齿条沿左右方向安装在第一弧面型旋转座的内侧和/或沿前后方向安装在第二弧面型旋转座的内侧，所述滑块或齿轮固定在弧面型容纳槽的外侧或第一弧面型旋转座的外侧，且与导轨或齿条相适配。所述导轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨的两端以弧面型旋转座的轴心为对称中心，固定在弧面型旋转座的内侧；所述第二导轨的两端以第一导轨为对称中心，固定在弧面型旋转座的内侧，所述滑块包括第一滑块和第二滑块，均固定在弧面型容纳槽的外侧，且与相对应的第一导轨和第二导轨相适配，所述第一导轨两端之间的部分、第二导轨两端之间的部分均能沿弧面型旋转座的内侧摆动。所述滑块为磁性材质，以及对应设有一个用于固定滑块的磁块，所述磁块与滑块位于一个面的两侧。所述的弧面型旋转座为内部空心的外壳，所述滑块和相对应的导轨隐藏在弧面型旋转座内部，所述的滑块为磁性滑块，所述滑块和导轨在弧面型旋转座内部可自由摆动。所述的弧面型旋转座为内部中空的壳体，所述导轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨的两端以弧面型旋转座的轴心为对称中心，固定在弧面型旋转座的内部；所述第二导轨的两端以第一导轨为对称中心，固定在弧面型旋转座的内部，所述滑块包括第一滑块和第二滑块，均固定在弧面型容纳槽的内部，且与相对应的第一导轨和第二导轨相适配，所述第一导轨两端之间的部分、第二导轨两端之间的部分均能沿弧面型旋转座的内部摆动，所述滑块为磁性材质，以及对应在弧面型容纳槽内侧固定设有一个与滑块相吸的磁块。一种基于眼球跟踪技术的跟踪方法，其步骤在于：1)镜头对着眼睛，要求观察者头部正对所述的主体部件，可进行平行移动，眼睛注视显示部件，采集该时刻的图像，并将图像发送到控制部件；2)由控制部件提取图像中所有外眼图像，进行图像降噪、旋转和校正；3)以外眼中心点作为参考点，计算出虹膜中心点偏移外眼中心点的量，取平均值，得到眼球偏移量，并通过公式换算获得转动部件的转动角度；4)控制部件将转动角度发送到转动部件，以驱动镜头部件旋转。步骤3)中所述的眼球偏移量与转动部件转动角度间的关系，其具体计算过程如下：31)在人眼横向方向建立一个直角坐标系XOY，以眼角连线右方向为X轴正方向，连线中心垂直向上为Y轴正方向，眼球在X轴偏移量记为x，眼球在Y轴偏移量记为y；32)在人眼纵向方向建立一个直角坐标系ZOY，以眼轴为Z轴，记眼球眼轴长度为z,则眼球半径R＝z/2，眼球左右偏移量为y，对应眼球上下旋转角度θ2为，根据几何关系，可得同理可得，眼球左右旋转角度θ1为：33)转动部件3为二维转动，姿态角设为左右旋转角α1和上下旋转角α2，根据几何关系，则左右旋转角α1和上下旋转角α2分别为：方向规定与眼球转动方向一致。本专利技术的有益效果是：本专利技术弧面型容纳槽相对弧面型旋转座的旋转，效率高、实时性好；通过控制部件控制镜头部件跟随观察者的眼球旋转，实现自动旋转，操作方便灵活、定位准确且即时。附图说明图1是本专利技术的主体部件结构示意图。图2是本专利技术镜头组件的一个实施例。图3是本专利技术镜头组件的一个实施例。图4是本专利技术镜头组件的一个实施例。图5是本专利技术镜头组件的一个实施例。图6是本专利技术眼球偏移量的流程图。图7是本专利技术眼睛与镜头组件的示意图。图8是本专利技术XOY坐标系的示意图。图9是本专利技术YOZ坐标系的示意图。图10是本专利技术的使用实施例。具体实施方式本专利技术中，内侧指内凹层的外表面，如弧面型旋转座内侧是指弧面型旋转座内凹层的那层外表面；外侧指外凸层的外表面，如弧面型旋转座外侧是指弧面型旋转座外凸层的外表面。下面结合附图对本专利技术实施例作进一步说明：如图1和图2所示，一种可旋转镜头装置，其包括主体部件1，其包括弧面型旋转座11，该弧面型旋转座11设置在主体部件1上；镜头部件2，其包括镜头21和弧面型容纳槽22，所述镜头21通过螺丝固定在所述弧面型容纳槽22中，所述弧面型容纳槽22收容于所述弧面型旋转座11中，所述弧面型容纳槽22可沿弧面型旋转座11旋转；转动部件3，设置在主体部件1和镜头部件2之间，以驱动镜头部件2进行旋转；控制部件5，设置在主体部件1内部，与转动部件3电连接，弧面型容纳槽22相对弧面型旋转座11的旋转，效率高、实时性好；通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转镜头装置，其特征在于：其包括主体部件(1)，其包括弧面型旋转座(11)，该弧面型旋转座(11)设置在主体部件(1)上；镜头部件(2)，其包括镜头(21)和弧面型容纳槽(22)，所述镜头(21)固定在所述弧面型容纳槽(22)中，所述弧面型容纳槽(22)收容于所述弧面型旋转座(11)中，所述弧面型容纳槽(22)可沿弧面型旋转座(11)旋转；转动部件(3)，设置在主体部件(1)和镜头部件(2)之间，以驱动镜头部件(2)进行旋转；控制部件(5)，设置在主体部件(1)内部，与转动部件(3)电连接；所述转动部件(3)包括第一驱动件(31)、第二驱动件(32)、第一旋转组件和第二旋转组件；所述第一驱动件(31)设置在主体部件(1)上，驱动第一旋转组件带动镜头部件(2)沿左右转动；所述第二驱动件(32)设置在主体部件(1)上，驱动第二旋转组件带动镜头部件(2)沿上下转动；所述第一旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)，所述第二旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)；所述导轨(41)包括第一导轨(411)和第二导轨(412)，所述第一导轨(411)的两端以弧面型旋转座的轴心为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧；所述第二导轨(412)的两端以第一导轨(411)为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧，所述滑块(42)包括第一滑块(421)和第二滑块(422)，均固定在弧面型容纳槽(22)的外侧，且与相对应的第一导轨(411)和第二导轨(412)相适配，所述第一导轨(411)两端之间的部分、第二导轨(412)两端之间的部分均能沿弧面型旋转座(11)的内侧摆动。...

【技术特征摘要】
1.一种可旋转镜头装置，其特征在于：其包括主体部件(1)，其包括弧面型旋转座(11)，该弧面型旋转座(11)设置在主体部件(1)上；镜头部件(2)，其包括镜头(21)和弧面型容纳槽(22)，所述镜头(21)固定在所述弧面型容纳槽(22)中，所述弧面型容纳槽(22)收容于所述弧面型旋转座(11)中，所述弧面型容纳槽(22)可沿弧面型旋转座(11)旋转；转动部件(3)，设置在主体部件(1)和镜头部件(2)之间，以驱动镜头部件(2)进行旋转；控制部件(5)，设置在主体部件(1)内部，与转动部件(3)电连接；所述转动部件(3)包括第一驱动件(31)、第二驱动件(32)、第一旋转组件和第二旋转组件；所述第一驱动件(31)设置在主体部件(1)上，驱动第一旋转组件带动镜头部件(2)沿左右转动；所述第二驱动件(32)设置在主体部件(1)上，驱动第二旋转组件带动镜头部件(2)沿上下转动；所述第一旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)，所述第二旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)；所述导轨(41)包括第一导轨(411)和第二导轨(412)，所述第一导轨(411)的两端以弧面型旋转座的轴心为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧；所述第二导轨(412)的两端以第一导轨(411)为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧，所述滑块(42)包括第一滑块(421)和第二滑块(422)，均固定在弧面型容纳槽(22)的外侧，且与相对应的第一导轨(411)和第二导轨(412)相适配，所述第一导轨(411)...

【专利技术属性】
技术研发人员：江慧绿，李超宏，厉以宇，陈浩，王勤美，黄锦海，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33