一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，所述穿戴式眼镜的镜腿上安装有红外成像单元，镜片为具有允许可见光通过且反射红外光特性的热镜；红外成像单元包括红外摄像头和图像采集器，其中，红外摄像头用于向热镜投射红外光，该红外光经过热镜反射到穿戴者眼部，图像采集器用于采集经热镜反射回来的眼部红外图像。该穿戴式眼镜外观与佩戴舒适度与普通太阳镜接近，便于穿戴，驾驶员的接受度高，可用性强，采集的眼部红外图像可靠有效。采集的眼部红外图像可靠有效。采集的眼部红外图像可靠有效。

【技术实现步骤摘要】
一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜


[0001]本技术属于疲劳度检测
，尤其涉及一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜。

技术介绍

[0002]在驾驶领域，驾驶员长时间连续驾驶会导致疲劳，对疲劳及分心等不良作业状态进行实时检测对于驾驶员及路人安全有重要意义。部分智能汽车使用内置摄像头来采集驾驶者的面部和体态信息来进行检测驾驶疲劳等不良作业状态。然而，智能汽车普及率非常有限，在未来可预知的时间内，道路上行驶的汽车多数仍不会内置高效的疲劳检测设备。在驾驶舱内安装摄像头以获取人脸信息的解决方案，不便于部署，且实时采集驾驶员面部信息也涉及隐私保护问题。此外，基于面部识别疲劳等不良状态检测的方法，通常采用从车内复杂的光照场景中提取出人脸信息，为保证计算精度，算法通常较为复杂，对车载硬件的计算性能要求较高，不便于推广。因此，有必要设计一款能够在自然驾驶条件下使用，驾驶员接受程度高，适于用复杂光照条件，体积小的可穿戴智能眼镜装置，对驾驶员的眼部图像信息进行有效采集，作为后续疲劳度检测的数据源。
[0003]申请公布号CN103777351A的专利文献公开了一种多媒体眼镜，其包括一个红外光源、一个红外成像装置及一个控制器。其中，红外光源和红外成像装置均安装在眼镜的镜片上面的镜框上，利用红外光源向人眼发出红外光线，利用红外成像装置直接拍摄人眼得到连续多帧红外图像。但是，该红外光源直射眼部直接成像，且对外部红外光没有阻挡作用。

技术实现思路

[0004]鉴于上述，本技术的目的是提供了一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，通过将红外成像单元安装在镜腿上，并配合具有允许可见光通过且反射红外光特性的热镜，通过反射过程采集眼部红外图像。
[0005]为实现上述目的，实施例提供的一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，所述穿戴式眼镜的镜腿上安装有红外成像单元，镜片为具有允许可见光通过且反射红外光特性的热镜；
[0006]所述红外成像单元包括红外摄像头和图像采集器，其中，红外摄像头用于向热镜投射红外光，该红外光经过热镜反射到穿戴者眼部以增强成像的对比度，图像采集器用于采集经热镜反射回来的眼部红外图像。
[0007]优选地，所述镜片靠近眼睛的内侧涂覆有允许可见光通过且反射红外光的膜层。
[0008]优选地，所述热镜的膜层是金属膜、半导体膜、或金属
‑
半导体复合膜。
[0009]优选地，所述金属膜的材料包括Au、Ag、Al或Cu。
[0010]优选地，所述半导体膜的材料包括SnO2、Sb:SnO2、SnO2:F,SnO2:I、SnO2:In2O3、Sn:In2O3、Cd2SnO2、TiN、ZrN、HfN、ZnO、CdSe、L
a
B6、ReO3、RuO2或IrO2。
[0011]优选地，所述金属
‑
半导体复合膜的材料包括ZnS/Cd2SnO4、Au/ZnS、Ag/ZnS、TiO/
Ag/TiO2,SiO/Au/SiO、ZnO/Au/ZnO、ZnO/Ag/ZnO,Bi2O3/Cu/Bi2O3或ZnO/Cu/ZnO。
[0012]优选地，所述红外成像单元安装于镜腿，距离镜片所在平面的1.5
‑
3.5cm处，且红外摄像头方向与镜腿的夹角为20
‑
80
°
。这样安装红外成像单元可以提高眼部红外图像的质量，减少图像畸变。
[0013]与现有技术相比，本技术具有的有益效果至少包括：
[0014]通过在镜腿上安装的微型红外成像单元，配合镜片进行眼部成像，设备的外观与佩戴舒适度与普通太阳镜接近，便于穿戴，驾驶员的接受度高，可用性强；可穿戴眼镜的镜片采用具有允许可见光通过且反射红外光特性的热镜，配合微型红外成像单元通过反射红外光进行成像，能够阻挡大部分由环境直射或散射至眼部的红外光，对抗环境光干扰能力强，即使在室外太阳强光下及夜间弱光等恶劣光照条件下，也能获得可靠有效的眼部红外图像。重要地，微型红外成像单元安装于镜腿，与传统的、将摄像头安装于镜片框的方案相比，数据线和电源线无需经过镜腿与镜片框相接的绞链处，降低了生产难度，不存在因镜腿折叠损坏或损耗线缆的问题，提高了系统的耐用性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1是实施例提供的可穿戴眼镜的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不限定本技术的保护范围。
[0018]考虑到实际驾驶应用场景中、安装内置摄像头来采集驾驶者的面部信息的局限性，以及现实存在的复杂恶劣的光照环境，为了获得高质量的眼部图像，实施例提供了一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，如图1所示，该穿戴式眼镜100包括镜框110、镜片120，其中，镜框110的镜腿上安装有红外成像单元130。
[0019]红外成像单元130包括红外摄像头和图像采集器，其中，红外摄像头用于向热镜投射红外光，该红外光经过热镜反射到驾驶员眼部。图像采集器用于采集经热镜反射回来的眼部红外图像，并将眼部红外图像发送至服务器。具体地，将红外摄像头指向热镜内侧，能够将红外光发射至热镜内侧，并反射至穿戴者眼部。随后，穿戴者的眼部经过红外成像，得到的眼部红外图像通过热镜内侧反射至图像采集器并采集到。
[0020]实施例中，为了提升眼部红外图像的质量和可靠性，将红外成像单元安装于镜腿上，且距离镜片所在平面的1.5
‑
3.5cm处，且与镜腿的夹角为20
‑
80
°
。
[0021]实施例中，镜片120为具有允许可见光通过且反射红外光特性的热镜。优选地，可以在镜片120靠近眼睛的内侧涂覆有允许可见光通过且反射红外光的膜层，以形成热镜。其中，膜层采用金属膜、半导体膜或金属
‑
半导体复合膜。金属膜可以采用Au、Ag等材料制备，
半导体膜可以采用SnO2、TiN等材料制备。金属
‑
半导体复合膜可以采用ZnS/Cd2SnO4等材料制备。
[0022]需要说明的是，图像采集器采集的眼部红外图像包含红外波段中不同波段的近红外眼部图像，不限于眼球区域。
[0023]实施例中，设计如图1所示的穿戴试式眼镜外观与佩戴舒适度与普通太阳镜接近，便于穿戴，驾驶员的接受度高，可用性强；使用红外成像单元和热镜，通过红外光反射来采集眼睛红外图像，有效解决了环境光的干扰，可应用于室外强太阳光照环境，采集高质量的眼部红外图像。
[0024本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，其特征在于，所述穿戴式眼镜的镜腿上距离镜片所在平面1.5
‑
3.5cm处安装有红外成像单元，且红外摄像头方向与镜腿的夹角为20
‑
80
°
，镜片靠近眼睛的内侧涂覆有允许可见光通过且反射红外光的膜层，该膜层是金属膜、半导体膜、或金属
‑
半导体复合膜；所述红外成像单元包括红外摄像头和图像采集器，其中，红外摄像头用于向镜片投射红外光，该红外光经过膜层反射到穿戴者眼部以增强成像的对比度，图像采集器用于采集经镜片反射回来的眼部红外图像。2.根据权利要求1所述的采集眼部红外图像的穿戴式眼镜，其特征在于，所述金属膜的材料包括Au...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治国，李永凯，张帅，
申请(专利权)人：浙心人因杭州科技有限公司，
类型：新型
国别省市：