CN101819334A

CN101819334A - 多功能电子眼镜

Info

Publication number: CN101819334A
Application number: CN 201010137875
Authority: CN
Inventors: 夏翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: CN101819334B

Abstract

一种多功能电子眼镜，它包括眼镜本体，在眼镜本体上设置有若干形成360度全景拍摄的摄像装置，在眼镜本体内设置有控制装置，控制装置包括处理模块、实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块，处理模块分别与实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块连接，摄像装置分别与数据采集模块和LED照明模块连接，多功能眼镜还包括一电源装置，电源装置与LED照明模块和处理模块连接，并具有激光功能及RFID功能；适用于户外旅游，公安，消防，交警，人防应急，城管执法，环保监控，三防应急，水利防汛，电力抢险，铁路抢险，海事执法，税务稽查，海监巡查，海关边防，码头监控，森林防火，油田防盗，军事侦察，电视转播，医疗救护。

Description

多功能电子眼镜

技术领域

本发明涉及一种眼镜，特别涉及一种与电子技术结合，采用360度全景，三维视频的拍摄，录音，多画面显示技术，无线通信，无线网络传输技术，卫星导航定位追踪技术，语音识别控制技术，口型识别技术，眼睛动作识别技术，RIFD身份识别、无线电子支付技术以及激光技术全综合应用的多功能电子眼镜。

背景技术

眼镜有很多种类，如光学镜，太阳镜，防护镜，滑雪镜，潜水镜等等，除了满足眼镜专业性能对人们日常生活的需要以外，人们还需要有各种需求，如随时记录所见所闻，对所处位置进行精确定位，实时了解各种视频，图像信息，与他人随时随地建立起无线通信，无线宽带网络联系等等。

此外，在城市、郊区和山地环境等复杂位置，无论是地面，天空还是水下，人们经常需要从各个不同角度，对重要场景和主要部位进行高质量图像、视频的拍摄，并将所拍摄的图像、音频、视频信号通过无线的传输方式传输到各接收地点，或通过其他路由传输到指挥中心，进行图像、音频、视频信号的分发和处理，特别适用在公共安全领域及军事领域的侦察与监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能电子眼镜，克服上述现有技术中的缺点，在公安消防，军事侦察，科考研究，探险救援，课堂教学，野外勘测，税务稽查，工业生产，医疗救护，大众娱乐，日常民用等诸多领域有着非常广阔而优秀的应用前景。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种多功能电子眼镜，它包括眼镜本体，其特征在于，在所述眼镜本体上设置有若干形成360度全景拍摄的摄像装置，在所述眼镜本体内设置有控制装置，所述控制装置包括处理模块、实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块，所述处理模块分别与所述实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块连接，所述摄像装置分别与数据采集模块和LED照明模块连接，所述多功能眼镜还包括一电源装置，所述电源装置与所述LED照明模块和处理模块连接。

在本发明的一个实施例中，所述摄像装置分别设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的一个或者几个方向上。

进一步，在所述眼镜本体的前、后、左、右的方向上安装有至少一个摄像装置。

在本发明的一个实施例中，所述眼镜本体由镜框和镜腿构成，所述摄像装置为4个，所述摄像装置分别设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的方向上，形成360度全景二维拍摄。

在本发明的一个实施例中，所述眼镜本体由镜框和镜腿构成，所述摄像装置为8个，在所述眼镜本体的前、后、左、右的每个方向上分别设置有2个所述摄像装置，利用人类两眼的视角差原理，形成360度全景三维拍摄。

进一步，设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的每个方向上的摄像装置之间的间距为两眼间的距离。

在本发明的一个实施例中，所述眼镜本体的后方向上的摄像装置设置在所述镜腿的后端延长部上。

在本发明的一个实施例中，所述镜腿为一分别固定在所述镜框两端的眼镜绑带。

进一步，所述眼镜本体的后方向上的摄像装置设置在所述眼镜绑带上。

在本发明的一个实施例中，所述镜腿的后端通过一眼镜绑带互相连接。

进一步，所述眼镜本体的左、右、后方向上的摄像装置设置在所述眼镜绑带上。

在本发明的一个实施例中，所述控制装置和电源装置也可设置在所述眼镜绑带上。

在本发明的一个实施例中，所述控制装置和电源装置设置在所述眼镜本体上的安装凹槽内，所述安装凹槽通过安装封片封住。

进一步，所述安装凹槽的开口方向与使用者的脸部接近垂直或者平行。

进一步，所述安装凹槽与安装封片之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

在本发明的一个实施例中，所述处理模块采用4G(TD-LTE、FD-LTE、WIMAX)、3G(TD-SCDMA、WCDMA、EDVO及其改进模式HSPA+/HSDPA/HSUPA)手机芯片或者手机芯片组。

进一步，所述处理模块通过OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术可集成移动通信模块、多媒体模块、北斗全球卫星导航定位模块(可兼容美国GPS及欧洲“伽利略”系统)、WLAN(如WAPI，WIFI)模块、WPAN模块(如UWB，BLUETOOTH，IRDA，ZIGBEE，HOMERF)、FM模块、移动电视模块、麦克风、耳机、RFID模块及电源管理模块。

进一步，所述处理模块与所述摄像装置之间通过FPC柔性电路或通过无线方式连接，所述处理模块与所述电源模块之间通过电源连接线连接。

再进一步，所述FPC柔性电路和电源连接线设置在所述眼镜本体上的安装凹槽内，所述安装凹槽通过安装封条封住。

所述安装凹槽的开口方向为所述眼镜本体上镜片固定槽口以外的任意方向。

所述安装凹槽与安装封条之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

在本发明的一个实施例中，所述实时显示模块为微型液晶、OLED显示器，电子纸显示器或者由微型激光视网膜投影仪通过扫描视网膜或通过微型投影仪投射到视线前方或直接投射到镜片作为显示屏或镜片直接作为电子显示屏，实现使用者看到各种视频或图像及电子文件的目的。

在本发明的一个实施例中，所述数据采集模块采集到的信息通过无线通信网络传输给指定的接收方或者通过无线方式从指定的发送方接收到各种信息并存储到所述数据存储模块中。

在本发明的一个实施例中，所述数据存储模块为TF卡或其他种类的FLASH存储卡或SIM卡。

进一步，所述数据存储模块通过集成WLAN(WAPI、WIFI)、WPAN(UWB、IRDA、BLUETOOTH、ZIGBEE、HOMERF)，WIRELESS HD模块或4G/3G无线通信模块来实现数据存储以及无线数据传输的功能。

在本发明的一个实施例中，所述LED照明模块为至少一个OLED或LED灯，用于照明或者状态的指示。

进一步，所述LED照明模块设置在所述眼镜本体上的任意位置。

进一步，在所述眼镜本体的近人眼侧设置有若干用于放置所述LED照明装置的导光孔；佩带时，使用者可根据余光，通过LED照明模块不同的颜色确定当前工作状态。

在本发明的一个实施例中，所述电源模块包括电池及电池控制模块，所述电源模块设置在所述眼镜本体的内部。

进一步，所述电源模块为超级电容。

在本发明的一个实施例中，所述摄像装置及摄录视频的分辨率采用640x480、848x480、800x600、1024x768、720P(1280x720)、1280x768、1280x800、1280x960、1280x1024、1360x768、1600x1024、1680x1050、1080i、1080p(1920×1080)之一。

在本发明的一个实施例中，所述控制装置还包括若干激光模组，所述激光模组设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的至少一个方向上。

本发明的多功能电子眼镜的具有如下特点：

1)本发明的多功能电子眼镜可以是太阳镜也可以是防护镜，光学镜，滑雪镜，潜水镜，泳镜，手术镜等等，这意味着多功能眼镜上的强大功能可以应用于众多的行业与场合；

2)可以实现单向，多向或全方位360度全景摄像，轻便易携带，使人的双手得到彻底解放；

3)能通过在镜框或镜腿两侧安装摄像装置来模拟人的双眼实际看到的情景，通过特定的算法来采集视频信号，进行编码压缩合成3D视频，从而拍摄出高质量的三维图象；

4)可以通过附带显示设备，多画面显示，监控并选择录制任何方向的视频；

5)可以通过无线网络WLAN(WAPI、WIFI)，WPAN(UWB、BLUETOOTH、IRDA、ZIGBEE、HOMERF)移动通信4G(TD-LTE、FD-LTE、WIMAX)/3G(TD-SCDMA、EVDO、WCDMA)，WIRELESSHD等方式实现与其他眼镜佩带者或信息控制中心进行实时音视频数据共享，包括所拍摄音视频，语音通话，移动电视，或任何其他形式的电子数据信息，也包括快速网络浏览、视频和照片的高速访问、快速影视频道切换、实时视频会议、现场直播等众多功能；

6)支持我国自主研发的北斗全球卫星导航系统，同时兼容美国GPS及欧洲伽利略系统，北斗卫星导航系统与GPS相比，同时具备：

a)定位与通讯功能，其发送短报文的功能方便求救，不需要其他通讯系统支持，而GPS系统只能定位；

b)覆盖范围大，没有盲区；

c)特别适合于集团用户大范围监控管理，多种数据采集以及用户数据传输应用；

d)可利用GPS使之应用更加丰富；

e)自主系统，安全、可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用；

7)通过语音识别，口型识别及眼睛动作识别等高新手段来控制实现各种电子功能；

8)通过对电子摄像系统的优化调整，可使近视及老花患者基本达到正常视力的功能，并且能实现望远镜，放大镜及显微镜的效果；

9)通过各种方式如用超级电容，太阳能，无线，振动等多种方式来实现长时间充沛电力供应。

10)可集成或插入RFID模块，使眼镜佩带者实现电子门票，开放式门禁，开放式考勤，会议签到、无障碍通道，电子钱包功能，超级VIP卡功能以及特定目标群体的身份识别和远程电子支付等功能；

11)通过安装微型激光模组来实现医疗，军事，工业等多种特殊用途。

本发明的多功能电子眼镜，非常适用于户外旅游，公安“110”，消防“119”，交警“122”，人防应急，城管执法，税务稽查，环保监控，三防应急，水利防汛，电力抢险，铁路抢险，海事执法，海监巡查，海关边防，码头监控，森林防火，油田防盗，军事侦察，电视转播，医疗救护等实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图示及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1a为本发明的多功能电子眼镜的摄像装置/OLED、LED灯/激光/微型投影仪模组在眼镜前端及侧面各典型安置点示意图；

图1b为本发明的多功能电子眼镜的摄像装置/OLED、LED灯/激光/微型投影仪模组在眼镜前端及侧面各典型安置点示意图；

图1c为本发明的多功能电子眼镜的摄像装置/OLED、LED灯/激光/微型投影模组在眼镜前端及侧面各典型固定点示意图；

图2为本发明的多功能电子眼镜的摄像装置/OLED、LED灯/激光/投影仪模组在眼镜两侧绑带各典型安置点示意图；

图3a为本发明的多功能电子眼镜的眼镜后端(脑后)摄像头及OLED、LED/激光/投影仪模组在绑带上各典型安置点示意图；

图3b为本发明的多功能电子眼镜的眼镜后端(脑后)耳麦式摄像头及OLED、LED/激光/投影仪模组示意图；

图3c为本发明的多功能电子眼镜的眼镜后端(脑后)摄像头及OLED、LED灯/激光/投影仪模组镜腿末端安置示意图；

图4a为本发明的多功能电子眼镜的控制装置及电源装置在镜腿安置部位的示意图；

图4b为本发明的多功能电子眼镜的控制装置及电源装置在镜腿安置部位的示意图；

图5a为本发明的多功能电子眼镜的镜框凹槽开口方向及FPC和电源线布线示意图；

图5b为本发明的多功能电子眼镜的控制装置及电源在镜腿凹槽固定方式示意图；

图6a为本发明的多功能电子眼镜的电子纸/液晶/OLED显示屏在眼镜的部分固定方式示意图；

图6b为本发明的多功能电子眼镜的电子纸/液晶/OLED显示屏在眼镜的部分固定方式示意图；

图7为本发明的多功能电子眼镜的带屏手持终端和眼镜的无线连接示意图；

图8a为本发明的多功能电子眼镜的微型视网膜投影仪安置示意图；

图8b为本发明的多功能电子眼镜的前端微型投影仪安置示意图；

图9为本发明的多功能电子眼镜的硬件框图；

图10为本发明的多功能电子眼镜的单向三维视频采集示意图；

图11为本发明的多功能电子眼镜的音视频采集及其他多功能实现流程示意图；

图12为本发明的多功能电子眼镜的组成的无线视频网及典型应用。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1a、图1b、图9所示，本发明的多功能电子眼镜，它包括眼镜本体100，在眼镜本体100上设置有若干形成360度全景拍摄的摄像装置200，在眼镜本体100内设置有控制装置300，控制装置300包括处理模块310、实时显示模块320、数据采集模块330、数据存储模块340及LED照明模块350，处理模块310分别与实时显示模块320、数据采集模块330、数据存储模块340及LED照明模块350连接，摄像装置200分别与数据采集模块330和LED照明模块350连接，所述多功能眼镜还包括一电源装置400，电源装置400与LED照明模块350和处理模块310连接。

在本发明中，摄像装置200分别设置在眼镜本体100的前、后、左、右的一个或者几个方向上；在眼镜本体100的前、后、左、右的方向上安装有至少一个摄像装置200。

摄像装置200典型位置为镜框110在鼻托上方的任意点G及镜框110上其他任意合适点(参见图1a、图1b，图1a为双镜片式的示意图，图1b为单镜片式的示意图。)A、B、C、D、E、F、G各点均为摄像装置200可安放在镜框110上的典型位置。

摄像装置200也可以安置在镜腿120的合适位置，如图1a和如图1c所示，其中图1a中J、K为靠近镜框110的两镜腿120最前端的摄像装置200典型安置位置，和两眼视线同方向。图1c亦为摄像头固定在镜框110或镜腿120上的示意图。

在本发明中，眼镜本体100的后方向上的摄像装置200设置在镜腿120的后端延长部上。

在本发明中，镜腿为一分别固定在镜框110两端的眼镜绑带130，眼镜本体100的后方向上的摄像装置200设置在眼镜绑带130上。(参见图1c、图2、图3a、图3b)

在本发明中，镜腿120的后端通过一眼镜绑带130互相连接，眼镜本体100的后方向上的摄像装置200设置在眼镜绑带130上。(参见图1c、图2、图3a、图3b)

在本发明中，眼镜本体100由镜框110和镜腿120构成，摄像装置200为4个，摄像装置200分别设置在眼镜本体100的前、后、左、右的方向上，形成360度全景二维拍摄。

二维-360度视频采集

当眼镜本体100前后左右各安装有1个摄像头时，可获得四个方向360度全景的二维视频。处理模块310会根据指令来决定按什么先后次序启动哪几个通道的摄像或拍照或是同时启动所有摄像通道。在数据采集模块330采集视频后，进行编/解码处理，通过扫描通讯接口来选定特定的视频输入通道并在显示终端上显示，处理模块310还可以对1-4个摄像通道送来的视频信号进行处理，并重新形成一路特定视频信号送往显示终端，使得在一个实时显示模块320上同时实现1-4个多画面显示，其中每个小的画面恰好对应一个摄像通道的输出。

也可只选择在某一个或几个方向安装摄像装置200来获得相应方向的音视频采集功能的实现。

在本发明中，眼镜本体100由镜框110和镜腿120构成，摄像装置200为8个，在眼镜本体100的前、后、左、右的每个方向上分别设置有2个摄像装置200，利用人类两眼的视角差原理，形成360度全景三维拍摄。

设置在眼镜本体100的前、后、左、右的每个方向上的摄像装置200之间的间距为两眼间的距离。

三维-360度视频采集

如图10及图11所示，通过眼镜本体100对摄像装置200的摄像头210及摄像头220的CMOS传感器的时序控制，驱动摄像头210及摄像头220以一定的频率交替工作，逐行扫描，来分别提取实际景象的视频特征。或通过驱动摄像头210及摄像头220同时工作但各自采取奇偶数隔行扫描，即对每一帧图象分别按照奇数场和偶数场来扫描提取实际景象的视频特征。

在通过从2个不同角度对实际物体分别进行视频特征信号提取后，在压缩过程中，可动态抽帧，进一步减少存储所需空间；并按照H.264的标准编码压缩后存在存储器RAM里，最终合成一个混合视频信号，通过DAC转换输出为3D视频信号。在此过程中，通过不断优化编码压缩算法的参数，可使对焦，亮度，色调等参数达到最优。从而生成较高质量的3D视频图象，然后可以送到实时显示模块320进行显示或按指令存贮在数据存储模块340(TF/FLASH卡，RF-SIM卡)里，或通过无线及移动通信模式发送给指定接收方。充分实现实时压缩、实时预览、实时回放。

其他后，左，右三个方向可以参照此方式办理，实现眼镜四个方向360度全景的三维图像，视频采集和存储。

本发明的多功能电子眼镜按照需要，可以向远处接收方同时发送1-4路或多路数字视频(具体可以根据实际需要来选定)，1路数字音频，1路报警信号，1路数据信号，同时可接收1路数字视频信号，1路数字音频信号及1路数据信号。

通过摄像装置200自动对焦，眼睛佩戴者的自适应调节，对眼球运动或口型的识别来发出指令，选定理想的放大倍数，通过焦距调整，可使眼镜屏幕中显示的景物迅速达到相对于眼睛佩戴者实际视力的最清晰状态，并将摄像头的相关最佳参数记忆下来，方便佩戴者下次以更快捷地得到最佳效果。这样可使近视患者或老花患者基本上无需佩戴近视镜片或老花镜片就可以实现视力的正常功能。利用摄像头的电子特性，还可以拍到远景、全景、中景、近景、特写也就是可实现望远镜，放大镜甚至显微镜的功能，并根据需要实时录下所见信息。这将极大拓展人眼的视力范围。这将在医疗，科研，军事以及人们的日常生活中发挥难以想象的作用。

如图5b所示，控制装置300和电源装置400设置在眼镜本体100上的安装凹槽140内，当控制装置300和电源装置400放进各自的安装凹槽140后，安装凹槽140通过相应外形和尺寸的安装封片150封住，安装凹槽140的开口方向与使用者的脸部接近垂直或者平行，安装凹槽140与安装封片150之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

所述控制装置300和电源装置400也可设置在眼镜绑带上。(参见图1c、图2、图3a、图3b所示的眼镜绑带130)

如图9所示，处理模块310采用4G(TD-LTE、FD-LTE、WIMAX)、3G(TD-SCDMA、WCDMA、EDVO及其改进模式HSPA+/HSDPA/HSUPA)手机芯片或者手机芯片组，其设计均以最优的数据吞吐量和强大的多媒体功能为核心。

处理模块310通过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术可集成移动通信模块、多媒体模块、北斗全球卫星定位模块(可兼容美国GPS及欧洲“伽利略”系统)、WLAN(WAPI，WIFI)模块、WPAN模块(如UWB，BLUETOOTH，IRDA，ZIGBEE，HOMERF)、FM模块、移动电视模块、麦克风、耳机、RFID模块及电源管理模块。

最新问世的3G/4G手机芯片的运算能力强大，比如高通公司的MSM7x30芯片组，可以控制多路通道的摄像。MSM7x30使用基于ARM v7指令集的800MHz至1GHz定制超标量CPU，以低功耗提供出色的高端处理能力，支持如下特性：支持每秒30帧的720p高清视频编码与解码；意味着通过眼镜的摄像头模组可以获取多通道的720P的高清视频图象，专用低功耗音频子系；此芯片组还支持Bluetooth，802.11b/g/n。支持1200万像素摄像头以及GPS功能。

根据处理模块310的编/解码能力来决定所摄录视频的分辨率，实际录制的视频分辨率可为480P，720P，1080i，1080P其一。本实施例中，所采用高通公司的MSM7x30芯片组则可实现720P高清的视频摄录品质。

随着我国自行开发的北斗卫星导航系统的逐渐成网，我国市场必将出现越来越多优先集成北斗卫星定位导航系统的3G/4G手机芯片(组)，并且兼容美国GPS和欧洲的伽利略卫星系统。

此外，MSM7x30芯片组而且还支持：Android，Windows Mobile，Brew MP和Symbian在内的领先移动操作系统，因此本多功能电子眼镜可以很方便的实现快速网络浏览、视频和照片的高速访问、快速影视频道切换、实时视频会议、现场直播等众多功能。

如图5a所述，处理模块310与摄像装置200之间通过FPC柔性电路或通过无线方式连接，处理模块310与电源模块400之间通过电源连接线连接，所述FPC柔性电路和电源连接线设置在眼镜本体100上的安装凹槽160内，安装凹槽160通过安装封条170封住，安装封条170的材质可与镜框110相同，尺寸和外形与镜框110的安装凹槽160相符合，以便安装封条170能很好的覆盖住安装凹槽160的槽口，确保眼镜美观大方；安装凹槽160的开口方向为眼镜本体100上镜片固定槽口以外的任意方向，安装凹槽160与安装封条170之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

在本发明中，实时显示模块320为微型液晶、OLED、电子纸显示器或者由微型激光视网膜投影仪通过扫描视网膜或通过微型投影仪投射到视线前方或直接投射到镜片作为显示屏或镜片直接作为电子显示屏，实现使用者看到各种视频或图像及电子文件的目的。

实时显示模块320可以通过以下五种方式实现：

1)通过折叠液晶或OLED或电子纸显示屏，固定在镜腿120，镜框110或镜片111上任意合适位置，方便眼镜佩带者查看。如图6a和图6b；如图6a，使用时，或者直接将显示屏贴附在镜片111上。或者显示屏夹在眼镜上，不用时也可翻起。或折叠式如图6b，使用时，展开在眼睛和镜片111之间，不用时折叠好贴在镜腿120内壁。这几种方式都可以同时保证既看到显示画面，又不影响前方的视线。

2)可将传统镜片111和电子纸/OLED或液晶直接结合起来，制成既满足传统镜片性能又具有电子显示性能的眼镜镜片。现在已经出现了全透明的液晶和OLED显示屏，这意味着有可能通过技术改进，使该电子显示屏也满足传统镜片的光学性能。

一般的眼镜镜片，如太阳眼镜镜片，它具有如防强光，防紫外线，防刮擦等多种功能，这些性能都是通过在镜片镀上不同功能的薄膜来实现的。由于本眼镜可通过电子方式解决近视和老花的问题，镜片完全可以采用平光全透明的超薄显示屏，可用特殊工艺在显示屏表面镀上各种功能性的薄膜，即可实现传统眼镜功能与电子显示特性的高效融合。

比如镜片可采用OLED或高分辨率柔性有源矩阵(AMOLED)显示屏。它优势突出，由于是自发光显示，无需背光且亮度高，视角宽广，而功耗则有可能低至同尺寸LCD显示器的20％，还具有超薄和耐冲击等特点。由于不需要玻璃基板，OLED可以使用类似滚筒印刷的方式制造，有望以远低于LCD的成本实现工业化生产，而且可以通过在阳极和阴极均使用全透明材料，构成光线向两侧射出的结构，封装也使用透明材料而制成全透明的OLED显示屏眼镜片。

如果通过改进镜片材质，在实现传统近视镜片或老花镜片视力矫正功能的前提下，也可同时实现其电子显示的性能。

这样在不启动电源时，它就是普通的眼镜，具有传统眼镜所有的一切功能。在电源导通后，可在镜片某一选定区域内实现电子显示屏的特性。这样也能保证既看到显示画面，又不影响前方的视线。

3)有线USB或无线方式如WPAN(UWB，IRDA，BLUETOOTH，ZIGBEE，HOMERF)，WLAN(WAPI/WIFI)，WIRELESSHD等连接MP4，MP5，PMP，PDA，IPAD，手表，手机，PS2/PS3，数码相框，笔记本电脑/上网本，平板电脑，电子纸/电子书，便携式导航设备，台式电脑。

4)通过微型激光视网膜投影仪，微型激光视网膜投影仪器是通过微型尺寸光源模块、光扫描模块及目镜模块三部分组成。采用了对人眼安全的低功率激光，它是通过对微光照射下的视网膜进行高速扫描，使用者可将视网膜上扫描到的光的残像识别成影像。这种视网膜投影仪与一般眼镜显示屏相比，可以重叠看到影像和实物，这样在实际使用过程中，不会遮挡眼镜佩带者的视野。用途方面，由于具有不遮挡视野的特点，因此设想用于操作用显示描显示器将微弱的光线直接照射到视网膜上，像显像管电视机一样对视网膜进行横向高速扫描，由于视网膜上的光线是用视觉效果识别的，因此在视觉残像的作用下就会识别成影像。由于是在视网膜上直接成像，所以即使微弱的光也能形成明亮的影像。通过采用MEMS技术的反光镜模块，该MEMS反光镜模块大小为12mm×8mm×2mm。所配直径约1mm的MEMS反光镜可在变化角度的同时高速旋转，因此可扫描来自光源的光。MEMS反光镜的光学偏转角约为20°，驱动频率约为30kHz。驱动采用压电方式。

除了上述的微机电系统(MEMS)解决方案，还可以采用OLED投影仪方案，如采用一块7×5mm绿光OLED面板，可投射出640×480画面。在尺寸方面，直径不到18mm，长度也才只有24mm，而整个体积只有区区10立方厘米。它在30-50cm的距离上可投射出6英寸大小的画面。

5)微型投影仪模组，它也可采用LCOS显示技术和LED光源，有效解决了传统投影体积大的缺陷，加上采用寿命更长的LED光源，其灯泡使用寿命大幅延长。通过内置的锂离子电池，可提供连续投射3-4小时之久，亮度可达10流明，投射分辨率为QVGA，最大可投射超过20-60时画面。LCOS技术和LED冷光源技术后，将微型投影成功集成在眼镜中，并突破了微型投影的四大技术瓶颈：一是由于应用的是LED冷光源技术，成功解决微型投影设备的散热问题；二是在微型投影设备的能耗问题取得突破，直流供电，功耗仅为传统投影的0.5％，一般电池可以支持连续1-2小时的投影播放；三是解决了在良好散热条件下的微投画面清晰度，分辨率为QVGA，22英寸以内正常照明即可；四是通过不断实践实现了微型投影设备的成本降低，使微投有条件转为民用，达到量化生产。同时拥有最完善的品质保障，镜头使用寿命超过2万小时，可连续使用达10年。

在本发明中，数据采集模块330采集到的信息通过无线通信网络传输给指定的接收方或者通过无线方式从指定的发送方接收到各种信息并存储到所述数据存储模块中。

在本发明中，数据存储模块340为TF卡或其他种类的FLASH卡或SIM卡，数据存储模块340通过集成WLAN(WAPI、WIFI)、WPAN(UWB、IRDA、BLUETOOTH、ZIGBEE、HOMERF)，WIRELESS HD模块或4G/3G通信模块来实现数据存储以及无线数据传输的功能。

在本发明中，LED照明模块350为至少一个OLED或LED灯，用于照明或者状态的指示，LED照明模块350设置在眼镜本体100上的任意位置；眼镜本体100的近人眼侧设置有若干用于放置LED照明装置350的导光孔180；佩带时，使用者可根据余光，通过LED照明模块350不同的颜色确定当前工作状态。

在本发明中，电源模块400包括电池及电池控制模块，电源模块400设置在眼镜本体100的内部；电源模块400可以为超级电容，超级电容是一种超大容量的极化电解质电容，它的原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；它能存储与其容量成正比的电荷，并在要求放电时释放电荷。与可重复充电电池相比充放电次数更多。充电速度快，充电10秒～10分钟，实际效率高达98％，更低的内部电阻，大输出功率，更好的热性能，与电池和标准电容相比有更好的安全余量。现在市场上已经推出了一些微型超级电容，这些电容提供了电能有限的电池的替代品，寿命非常长，是一般电池的500-1000倍。比如单节配置电压为2.3-3.7V，串联连接的双节电容器电压可达4.5-5V。

这些电容比电池更安全，在短路时不会爆炸，也不会损坏。这些电容器是非极化器件，不需要限流电阻或过压保护，因而可以消除装配错误和相关的成本。

电源模块400充电通过下列方式之一或下列方式的任意结合。

a)USB插口由MP3/MP4/MP5，PMP/PSP，手表，IPAD，手机/PDA，数码像框，电子书，便携式导航设备，笔记本电脑/上网本，平板电脑，台式电脑；

b)通过交直流变压器，变携式充电器(如太阳能电池充电器)，车载充电器/汽车点烟器来充电；

c)在眼镜，眼镜绑带或镜片上贴上太阳能电池片，见图4a；

d)无线，微波充电；

e)振(震)动充电；

在本发明中，摄像装置200及摄录视频的分辨率采用640x480、848x480、800x600、1024x768、720P(1280x720)、1280x768、1280x800、1280x960、1280x1024、1360x768、1600x1024、1680x1050、1080i、1080p(1920×1080)之一。

控制装置300还包括若干激光模组500，激光模组500设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的至少一个方向上。

眼镜本体100可以设置有多个按键与所述控制装置300连接，按下其中的电源键则导通电源，镜腿内侧开孔的LED灯会亮起，人可以通过眼睛余光来看到该状态。表明该眼镜已进入通电待机模式。工作状态可以分为待机模式，拍照模式，音视频采集模式(摄像模式)，无线模式，RFID模式，定位模式，激光模式等等。

在通电状态下，处理模块310通过芯片接口随时扫描镜腿上各控制按键或无线遥控器按键的状态，如果检测到相关的指令信号，则启动拍照模式，或音视频采集模式，同时可输送到显示设备进行实时显示。在拍照或音视频的采集或无线传输的过程中，LED灯会不断闪烁，以显示出相应的工作状态。根据LED不同的颜色来确定眼镜工作状态，如拍照用一种颜色，摄像用另一种颜色LED灯闪烁，电池需充电时用第一种颜色闪烁显示。眼镜佩带者可很方便的用眼角余光来确认此时的工作状态，或者安置耳机/扬声器，通过不同的音乐来提示相应的状态。

同时也可以通过无线遥控的方式来遥控，比如通过遥控器的无线USB(UWB)、BLUETOOTH或IRDA、ZIGBEE或WIRELESSHD或WAPI、WIFI等无线连接方式来遥控电子眼镜接听来电，拍摄，实时显示以及其他多种功能。

如果借助声音控制和语音识别系统，使用者还可以直接通过语音指令来完成所有操作。如IBM或微软的语音识别系统，通过3G/4G手机芯片里的音频信号处理器(多媒体处理模块)在对使用者的语音指令进行高效识别，从而使眼镜佩带者彻底摆脱对按键或遥控器的依赖。

然而在嘈杂或有特殊需要的隐秘场合，语音识别可能无法完美的满足上述要求。那么则可以通过在眼镜上安装感知口型信号的传感器，眼镜佩带者可不发声，而只驱动自己的口型变化。不同的口型对应着不同的操作指令，通过嘴部肌肉变化发出不同强度的电脉冲，传感器对这种电脉冲进行识别来实现对多功能眼镜的各种操作指令。

另外，也可以通过在眼镜上安装感知眼球运动的传感器来感知眼球的运动，从而实现对显示屏上各个指令标志的触发和操作。比如在眼镜腿靠太阳穴的位置放上一块芯片，这个芯片能将图片和文字投影到眼镜镜片上，并通过捕捉眼镜后眼球的不同运动轨迹来实现人机互动，比如说往左/右运动眼球是进入上/下一级菜单，以及转圈就是浏览详细信息等。

除了可以与其他眼镜佩戴者通过话筒和耳机来通话。本多功能眼镜还可以通过无线宽带，3G/4G移动通信网来处理从其他位置一个或多个佩带多功能电子眼镜或视频监控管理中心的传来的视频，图像等资料，并送往显示终端实现多画面显示，存储等多种交互功能。其他眼镜佩带者或信息监控中心也可以通过无线宽带，移动通信网络来实现对本地眼镜的各功能指令的远程控制。

当多功能眼镜佩戴者接到信息监控中心或其他眼镜佩戴者的请求，如通过音乐或震动感知，佩戴者通过口型感知，眼睛动作感知，语音或按键确认对方的请求，然后开始通话或可视电话等音视频交互。此外佩戴者还可以根据自身需求或应对方的请求，选择向对方显示任一方向或多个方向乃至四个方向360度的音视频信息，并可实现实时传输以及根据相关指令来进行本地或远程存储。

在各种场合，便携式电子设备的电源容量的限制是个非常棘手的问题。尤其对于眼镜这种重量特别敏感的产品，如何使其尽可能的轻，以适合人们的佩戴而又能使其连续工作时间尽可能的延长，是本发明尝试解决的一个问题。

通过USB接口，可以通过手持终端如MP4/PMP/手机/PDA/笔记本电脑等提供5V/3.7V的电压来充电，也可以通过交直流充电器或车载充电器或变携式充电器接到USB端口对电源充电，这些是比较成熟的技术。

当佩带者在户外使用眼镜时，可以通过在2个镜腿以及镜框的外侧面贴上薄膜太阳能电池片，充分利用户外充足的光源来为电源充电。

此外，还可以通过无线充电方式，来为电源充电。利用共振原理，电源一端的线圈共振器作为发射端，通电后能以一定频率振动，产生的电磁场把电力传输到一定距离之外的接收共振器。这对共振器以相同频率振动，使能量在传输过程中的损耗大大降低。比如Powercast或Powermat公司推出的系列无线充电产品可使眼镜实现无线充电的功能。

事实上，眼镜本体上的处理模块和电源模块之间也可以通过类似的无线充电方式来实现电源模块对处理模块的持续电力供应。

如果在控制装置300板上安装上基于微纳米技术的微型振动发电机，眼镜佩带者可以充分利用其在行走，运动时产生的振动能量，对眼镜内的电源充电。微型发电机利用精心设计的共鸣磁铁和微型线圈，使两者在振动过程中形成相对运动，从而产生感应电势，将机械振动转化为电力，就为本多功能电子眼镜提供源源不断的动力。

此外可在控制装置300上或TF/FLASH卡上增加特定RFID模块，或者通过插入RF-SIM卡来可以使多功能电子眼镜佩戴者实现无接触旅游景点电子门票，公交，轨道交通，购物消费等电子钱包功能，远程支付功能，超级VIP卡功能，以及其他个人信息确认功能。

RF-SIM是一种基于SIM卡的近/中距离无线通信技术，此技术属于NFC近距离无线通信(Near Field Communication)，它将具有RF射频功能的模块镶嵌在SIM卡内，使用2.4G的微波频率进行数据通信。RF-SIM采用智能安全卡芯片，通过空中的通信内容在卡内使用加密算法自动加密和解密，通过这种方式使得本多功能电子眼镜具有3G/4G手机的基本功能外还有RFID无线刷卡支付的功能。

RF-SIM卡插入控制装置300上的卡槽，使用2.4GHz频段，可自动选频；它通过将最新的射频技术集成到手机SIM卡里，不但拥有普通SIM卡的所有功能，还拥有一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。通过数据空中传输自动3DES加密，防数据窃听，刷卡时双向认证等多种技术来保证使用者的安全。

目前也有TF/FLASH卡，SIM卡集成了WLAN(WAPI，WIFI)，WPAN(UWB，IRDA，BLUETOOTH，ZIGBEE)模块，GPS或3G/4G移动通信模块，实现数据存储以及无线数据传输的功能。这意味着本实例中，处理模块310也可以采用独立的编解码摄像芯片，而通过插入式TF/SD或SIM卡来实现无线传输，通信功能。

此外，还可以在眼镜上加入激光模组500，比如在外科或医疗眼镜上装上激光模组500，这样医生在手术的时候可以除了用摄像功能录下实际手术过程用于医学教学和医疗证据外，还可以直接用眼镜上的激光模组来实现安全的激光手术开刀，减轻痛苦，减少感染或激光针灸，比如我们可以采用绿光激光模组，波长532nm，输出功率0.4～200mW(可根据客户需求调节)供电电压：DC 3～5(V)工作电流：30mA-1200mA(与输出功率大小成正比)；发散角0.1-2mrad；预热时间＜15分钟，储存温度-20℃～+60℃；使用晶体Nd：YV04+KTP；稳定性＜15％(+10℃～+35℃)，外型尺寸φ12*60mm(有圆柱型和方块型，可根据客户需求定制)。

光斑模式TEM00，点状，连续输出(可根据客户需求定制)光斑大小，用户自己可通过语音识别系统，口型识别系统或眼球运动识别系统来调节。

如果采用红外激光，还可以替代LED灯在夜间或光线暗淡时的照明需求，激光具有极高的发光效率和发光强度，半导体激光的电光转换效率最高可达80％，大大的降低能耗，增加照明距离，而且由于激光的控制技术的专一性使得激光产品的寿命有所保证。单芯的半导体激光管的发光功率可达10W，一个激光管的亮度等于几百个LED的亮度总和。故相对很小的激光产品可以达到很大的照射距离，大大的改善照射效果，提高清晰度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种多功能电子眼镜，它包括眼镜本体，其特征在于，在所述眼镜本体上设置有若干形成360度全景拍摄的摄像装置，在所述眼镜本体内设置有控制装置，所述控制装置包括处理模块、实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块，所述处理模块分别与所述实时显示模块、数据采集模块、数据存储模块及LED照明模块连接，所述摄像装置分别与数据采集模块和LED照明模块连接，所述多功能眼镜还包括一电源装置，所述电源装置与所述LED照明模块和处理模块连接。

2.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述摄像装置分别设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的一个或者几个方向上。

3.如权利要求2所述的多功能电子眼镜，其特征在于，在所述眼镜本体的前、后、左、右的方向上至少安装有一个摄像装置。

4.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述眼镜本体由镜框和镜腿构成，所述摄像装置为4个，所述摄像装置分别设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的方向上，形成360度全景二维拍摄。

5.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述眼镜本体由镜框和镜腿构成，所述摄像装置为8个，在所述眼镜本体的前、后、左、右的每个方向上分别设置有2个所述摄像装置，利用人类两眼的视角差原理，形成360度全景三维拍摄。

6.如权利要求5所述的多功能电子眼镜，其特征在于，设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的每个方向上的摄像装置之间的间距约为两眼间的距离。

7.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述眼镜本体的后方向上的摄像装置设置在所述镜腿的后端延长部上。

8.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述镜腿为一分别固定在所述镜框两端的眼镜绑带。

9.如权利要求8所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述眼镜本体的左、右、后方向上的摄像装置设置在所述眼镜绑带上。

10.如权利要求4或5所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述镜腿的后端通过一眼镜绑带互相连接。

11.如权利要求10所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述眼镜本体的后方向上的摄像装置设置在所述眼镜绑带上。

12.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述控制装置和电源装置设置在所述眼镜本体上的安装凹槽内，所述安装凹槽通过安装封片封住。

13.如权利要求8或10所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述控制装置和电源装置也可设置在所述眼镜绑带上。

14.如权利要求12所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述安装凹槽的开口方向与使用者的脸部接近垂直或者平行。

15.如权利要求12所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述安装凹槽与安装封片之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

16.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述处理模块采用4G(TD-LTE、FD-LTE、WIMAX)、3G(TD-SCDMA、WCDMA、EDVO及其改进模式HSPA+/HSDPA/HSUPA)手机芯片或者手机芯片组。

17.如权利要求16所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述处理模块通过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术可集成移动通信模块、多媒体模块、北斗全球卫星定位模块(可兼容美国GPS及欧洲“伽利略”系统)、WLAN(WAPI，WIFI)模块、WPAN模块(如UWB，BLUETOOTH，IRDA，ZIGBEE，HOMERF)、FM模块、移动电视模块、麦克风、耳机、RFID模块及电源管理模块。

18.如权利要求17所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述处理模块与所述摄像装置之间通过FPC柔性电路或通过无线方式连接，所述处理模块与所述电源模块之间通过电源连接线或通过无线方式连接。

19.如权利要求18所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述FPC柔性电路和电源连接线设置在所述眼镜本体上的安装凹槽内，所述安装凹槽通过安装封条封住。

20.如权利要求19所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述安装凹槽的开口方向为所述眼镜本体上镜片固定槽口以外的任意方向。

21.如权利要求19所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述安装凹槽与安装封条之间通过卡扣、高频焊接(如超声波焊接)、螺钉紧固或粘胶粘结的固定方式互相连接。

22.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述实时显示模块为微型液晶、OLED、电子纸显示器或者由微型激光视网膜投影仪通过扫描视网膜或通过微型投影仪投射到视线前方或直接投射到镜片作为显示屏或镜片直接作为电子显示屏，实现使用者看到各种视频或图像及电子文件的目的。

23.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述数据采集模块采集到的信息通过无线通信网络传输给指定的接收方或者通过无线方式从指定的发送方接收到各种信息并存储到所述数据存储模块中。

24.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述数据存储模块为TF卡或其他种类的FLASH存储卡或SIM卡。

25.如权利要求24所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述数据存储模块通过集成WLAN(WAPI、WIFI)、WPAN(UWB、IRDA、BLUETOOTH、ZIGBEE、HOMERF)，WIRELESS HD，RFID模块或4G/3G通信模块来实现数据存储以及无线数据传输的功能。

26.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述LED照明模块为至少一个OLED或LED灯，用于照明或者状态的指示。

27.如权利要求26所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述LED照明模块设置在所述眼镜本体上的任意位置。

28.如权利要求26所述的多功能电子眼镜，其特征在于，在所述眼镜本体的近人眼侧设置有若干用于放置所述LED照明装置的导光孔；佩带时，使用者可根据余光，通过LED照明模块不同的颜色确定当前工作状态。

29.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述电源模块包括电池及电池控制模块，所述电源模块设置在所述眼镜本体的内部。

30.如权利要求29所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述电源模块为超级电容。

31.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述摄像装置及摄录视频的分辨率采用640x480、848x480、800x600、1024x768、720P(1280x720)、1280x768、1280x800、1280x960、1280x1024、1360x768、1600x1024、1680x1050、1080i、1080p(1920×1080)其中之一。

32.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，所述控制装置还包括若干激光模组，所述激光模组设置在所述眼镜本体的前、后、左、右的至少一个方向上。

33.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，对眼镜各种功能的指令控制通过下列方式之一或下列方式的任意结合来实现：眼镜本体上的按键或无线遥控器如通过WLAN(WAPI、WIFI)、WPAN(UWB、IRDA、BLUETOOTH、ZIGBEE、HOMERF)，WIRELESS HD或4G/3G移动通信等无线方式或通过声音控制及语音识别或通过口型识别或通过对眼睛动作的识别。

34.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，通过控制模块内置或插入RFID模块如插入RF-SIM卡或TF/FLASH存储卡，实现眼镜使用者的身份识别以及无线电子支付功能。

35.如权利要求1所述的多功能电子眼镜，其特征在于，通过对电子摄像系统的优化调整，使近视患者及老花患者无需使用近视或老花镜片而基本达到正常视力，并实现望远镜，放大镜及显微镜的效果。