基于VR设备的视觉疲劳识别方法及其装置、VR设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别方法及其装置、虚拟现实设备，该方法包括：获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；从所述眼部图像获取视觉特征，并根据所述视觉特征计算视觉疲劳值；根据所述视觉疲劳值与疲劳等级阈值的比较结果判定视觉疲劳等级；根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号。该视觉疲劳识别方法可降低用户发生近视等问题的风险，有助于保护用户视力。

【技术实现步骤摘要】
基于VR设备的视觉疲劳识别方法及其装置、VR设备
本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及基于虚拟现实VR设备的视觉疲劳识别方法及其装置、虚拟现实VR设备。
技术介绍
虚拟现实(VirtualReality，简称VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，其结合了计算机技术和显示技术，构造出的虚拟环境，使用户沉浸到该虚拟环境中，具有很强的沉浸感。虚拟现实VR设备通常为头戴式，其可应用于电子游戏和视频交互等领域，但头戴式虚拟现实设备的通常在一个昏暗和相对封闭的环境中使用，用于佩戴VR设备时，通常与观看的显示屏的距离较近，并且，通过VR设备观察显示屏显示的图像时，可能存在图像畸变和两眼视差过大等问题，因此，使得用户在使用虚拟现实设备时产生视觉疲劳。但用户在使用VR设备时产生的沉浸感和游戏产生的快感，往往容易忽略这种视觉疲劳，从而增加或加深用户发生近视等问题的风险。
技术实现思路
本专利技术提供基于虚拟现实VR设备的视觉疲劳识别方法及其装置、虚拟现实VR设备，以解决相关技术中的不足。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别方法，包括：获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；从所述眼部图像获取视觉特征，并根据所述视觉特征计算视觉疲劳值；根据所述视觉疲劳值与疲劳等级阈值的比较结果判定视觉疲劳等级；根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号。可选的，所述获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像之后，包括：提高所述眼部图像的亮度和对比度之后对所述眼部图像进行去噪处理。可选的，所述视觉特征包括：眼跳平均速度、眼跳平均角速度、闭眼持续平均时间和/或眨眼平均频率，所述从所述眼部图像提取视觉特征包括：从连续的各帧所述眼部图像中分别获取瞳孔位置、瞳孔面积和/或眨眼次数；根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均速度；根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均角速度；根据预设时间段内的各所述瞳孔面积计算闭眼平均持续时间；和/或根据预设时间段内的眨眼次数计算眨眼平均频率。可选的，所述根据所述视觉特征计算视觉疲劳值，包括：当所述眼跳平均速度小于眼跳平速度轻度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均速度中度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第三数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第四数值，其中，眼跳平速度轻度疲劳阈值小于眼跳平均速度中度疲劳阈值，眼跳平均速度中度疲劳阈值小于眼跳平均速度重度疲劳阈值；当所述眼跳平均角速度小于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度中度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度重度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第三数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度重度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第四数值，其中，眼跳平角速度轻度疲劳阈值小于眼跳平均角速度中度疲劳阈值，眼跳平均角速度中度疲劳阈值小于眼跳平均角速度重度疲劳阈值；当所述闭眼持续平均时间小于闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第一数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值且小于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第二数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值且小于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第三数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第四数值，其中，闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值小于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值，闭眼持续平均时间中度疲劳阈值小于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值；当所述眨眼平均频率小于眨眼平均频率轻度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第一数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率轻度疲劳阈值且小于眨眼平均频率中度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第二数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率中度疲劳阈值且小于眨眼平均频率重度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第三数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率重度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第四数值，其中，眨眼平均频率轻度疲劳阈值小于眨眼平均频率中度疲劳阈值，眨眼平均频率中度疲劳阈值小于眨眼平均频率重度疲劳阈值；计算所述第一视觉疲劳值、所述第二视觉疲劳值、所述第三视觉疲劳值和/或所述第四视觉疲劳值的总和作为视觉疲劳值。可选的，所述根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号，包括：根据所述视觉疲劳等级生成对应颜色的图像闪烁信号和/或对应频率的振动信号，以使虚拟现实设备的屏幕上显示对应颜色的图像且所述图像以设定频率闪烁和/或使虚拟现实设备以预设频率震动。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别装置，包括：眼部图像获取单元，用于获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；视觉疲劳值获取单元，用于从所述眼部图像获取视觉特征，并根据所述视觉特征计算视觉疲劳值；视觉疲劳等级判定单元，用于根据所述视觉疲劳值与疲劳等级阈值的比较结果判定视觉疲劳等级；提醒信号生成单元，用于根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号。可选的，还包括：图像预处理单元：用于提高所述眼部图像的亮度和对比度之后对所述眼部图像进行去噪处理。可选的，所述视觉特征包括：眼跳平均速度、眼跳平均角速度、闭眼持续平均时间和/或眨眼平均频率，所述视觉疲劳值获取单元包括：视觉特征获取子单元，用于从连续的各帧所述眼部图像中分别获取瞳孔位置、瞳孔面积和/或眨眼次数；眼跳平均速度计算子单元，用于根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均速度；眼跳平均角速度计算子单元，用于根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均角速度；闭眼平均持续时间计算子单元，用于根据预设时间段内的各所述瞳孔面积计算闭眼平均持续时间；和/或眨眼平均频率计算子单元，用于根据预设时间段内的眨眼次数计算眨眼平均频率。可选的，所述视觉疲劳值获取单元还包括：第一视觉疲劳值确定子单元，用于当所述眼跳平均速度小于眼跳平速度轻度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均速度中度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第三数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第四数值，其中，眼跳平速度轻度疲劳阈值小于眼跳平均速度中度疲劳阈值，眼跳平均速度中度疲劳阈值小于眼跳平均速度重度疲劳阈值；第二视觉疲劳值确定子单元，用于当所述眼跳平均角速度小于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度中度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度重度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第三数值，当所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别方法，其特征在于，包括：获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；从所述眼部图像获取视觉特征，并根据所述视觉特征计算视觉疲劳值；根据所述视觉疲劳值与疲劳等级阈值的比较结果判定视觉疲劳等级；根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别方法，其特征在于，包括：获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；从所述眼部图像获取视觉特征，并根据所述视觉特征计算视觉疲劳值；根据所述视觉疲劳值与疲劳等级阈值的比较结果判定视觉疲劳等级；根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像之后，包括：提高所述眼部图像的亮度和对比度之后对所述眼部图像进行去噪处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉特征包括：眼跳平均速度、眼跳平均角速度、闭眼持续平均时间和/或眨眼平均频率，所述从所述眼部图像提取视觉特征包括：从连续的各帧所述眼部图像中分别获取瞳孔位置、瞳孔面积和/或眨眼次数；根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均速度；根据预设时间段内的各所述瞳孔位置计算眼跳平均角速度；根据预设时间段内的各所述瞳孔面积计算闭眼平均持续时间；和/或根据预设时间段内的眨眼次数计算眨眼平均频率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述视觉特征计算视觉疲劳值，包括：当所述眼跳平均速度小于眼跳平速度轻度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均速度中度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第三数值，当所述眼跳平均速度大于眼跳平均速度重度疲劳阈值时，则第一视觉疲劳值为第四数值，其中，眼跳平速度轻度疲劳阈值小于眼跳平均速度中度疲劳阈值，眼跳平均速度中度疲劳阈值小于眼跳平均速度重度疲劳阈值；当所述眼跳平均角速度小于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第一数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度轻度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度中度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第二数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度中度疲劳阈值且小于眼跳平均角速度重度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第三数值，当所述眼跳平均角速度大于眼跳平均角速度重度疲劳阈值时，则第二视觉疲劳值为第四数值，其中，眼跳平角速度轻度疲劳阈值小于眼跳平均角速度中度疲劳阈值，眼跳平均角速度中度疲劳阈值小于眼跳平均角速度重度疲劳阈值；当所述闭眼持续平均时间小于闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第一数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值且小于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第二数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值且小于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第三数值，当所述闭眼持续平均时间大于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值时，则第三视觉疲劳值为第四数值，其中，闭眼持续平均时间轻度疲劳阈值小于闭眼持续平均时间中度疲劳阈值，闭眼持续平均时间中度疲劳阈值小于闭眼持续平均时间重度疲劳阈值；当所述眨眼平均频率小于眨眼平均频率轻度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第一数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率轻度疲劳阈值且小于眨眼平均频率中度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第二数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率中度疲劳阈值且小于眨眼平均频率重度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第三数值，当所述眨眼平均频率大于眨眼平均频率重度疲劳阈值时，则第四视觉疲劳值为第四数值，其中，眨眼平均频率轻度疲劳阈值小于眨眼平均频率中度疲劳阈值，眨眼平均频率中度疲劳阈值小于眨眼平均频率重度疲劳阈值；计算所述第一视觉疲劳值、所述第二视觉疲劳值、所述第三视觉疲劳值和/或所述第四视觉疲劳值的总和作为视觉疲劳值。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述视觉疲劳等级生成对应的提醒信号，包括：根据所述视觉疲劳等级生成对应颜色的图像闪烁信号和/或对应频率的振动信号，以使虚拟现实设备的屏幕上显示对应颜色的图像且所述图像以设定频率闪烁和/或使虚拟现实设备以预设频率震动。6.一种基于虚拟现实设备的视觉疲劳识别装置，其特征在于，包括：眼部图像获取单元，用于获取佩戴虚拟现实设备用户的眼部图像；视觉疲劳值获...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建康，张浩，陈丽莉，楚明磊，薛鸿臻，闫桂新，李茜，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11