CN103499886B - 成像装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种成像装置和方法，涉及成像领域。所述成像方法，包括：检测用户眼睛的对焦点的位置；根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。所述装置包括：检测单元，用于检测用户眼睛的对焦点的位置；对象确定单元，用于根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；处理单元，用于根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。所述成像装置和方法，通过光学缩放处理自动改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象。

Description

成像装置和方法
技术领域
本发明涉及成像领域，尤其涉及一种成像装置和方法。
背景技术
对于眼睛健康的用户来说，当观看对象较小或者较远时，眼睛难于观察到想要的细节。例如当人们坐在较远的位置观看球赛时，难以观察到运动员的肢体运动和表情的细节。对于眼睛本身就存在近视或者远视等问题的用户来说，当观看对象较小或者偏远时，眼睛更难于辨识被观察物或人的细节。反过来说，当观看对象偏大或偏近时，用户难以观测注视对象的全局信息。比如，当用户站在一栋高楼或大山前时，很难观察到他们的全局。
传统的望远镜或放大镜等光学缩放设备，都需要人工设定缩放参数，不便使用。
发明内容
本发明的发明目的是：提供一种成像装置和方法，以方便用户观察注视对象。
为解决上述技术问题，第一方面，提供一种成像方法，所述方法包括：
检测步骤，检测用户眼睛的对焦点的位置；
对象确定步骤，根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；
处理步骤，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述处理步骤包括：
当用户观察所述注视对象超过预定时间时，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
结合第一方面，或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述检测步骤包括：
实时采集用户眼底的图像；
调整眼睛与图像采集位置之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像；
对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向；
根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离；
根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向包括：
对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路已知的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
结合第一方面的第三或者第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：
预设步骤，预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区；
所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标图像。
结合第一方面的第五或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标图像。
结合第一方面的第五至第七种可能的实现方式中任一种，在第八种可能的实现方式中，所述缓冲区为零。
结合第一方面，或者第一方面的第二至第四种可能的实现方式中任一种，在第九种可能的实现方式中，所述处理步骤包括：
计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数；
按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
结合第一方面的第三或第四种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述处理步骤包括：
获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离；
根据所述观察距离确定相应的放大倍数；
按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
结合第一方面的第十中可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第一方面的第十种可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
跟踪用户眼睛的视线方向，根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度，根据所述场景深度计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第一方面的第十种可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
跟踪用户双眼的视线方向，通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第一方面，或者，第一方面的第二至第四种可能的实现方式中任一种，在第十四种可能的实现方式中，所述方法还包括：
预设步骤，预先设置所述目标图像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区；
所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
结合第一方面的第十四种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，所述根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标图像放大至所述目标面积比例。
结合第一方面的第十四或第十五种可能的实现方式，在第十六种可能的实现方式中，所述根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标图像缩小至所述目标面积比例。
结合第一方面的第十四至第十六种可能的实现方式中任一种，在第十七种可能的实现方式中，所述缓冲区为零。
结合第一方面，或者第一方面的第二至第十七种可能的实现方式中任一种，在第十八种可能的实现方式中，所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小中：
通过光学缩放处理改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
第二方面提供，一种成像装置，所述装置包括：
检测单元，用于检测用户眼睛的对焦点的位置；
对象确定单元，用于根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；
处理单元，用于根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述装置还包括：
控制单元，用于当用户观察所述注视对象超过预定时间启用所述处理单元。
结合第二方面，或者第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述检测单元包括：
图像采集模块，用于实时采集用户眼底的图像；
调整模块，用于调整眼睛与图像采集模块之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像；
图像处理模块，用于对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向；
距离获取模块，用于根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离；
位置获取模块，用于根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述图像处理模块包括：
图像分析子模块，用于对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
计算子模块，用于根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路已知的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
结合第二方面的第三或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述装置还包括：
预设单元，用于预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区；
所述处理单元包括：执行模块，用于根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
结合第二方面，或者第二方面的第二至第四种可能的实现方式中任一种，在第六种可能的实现方式中，所述处理单元包括：
计算模块，用于计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
倍数模块，用于根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数；
执行模块，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
结合第二方面的第三或第四种可能的实现方法，在第七种可能的实现方式中，所述处理单元包括：
获取模块，用于获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离；
倍数模块，用于根据所述观察距离确定相应的放大倍数；
执行模块，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
结合第二方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述获取模块包括：
实际对焦点距离获取子模块，用于获取所述实际对焦点距离，并以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第二方面的第七种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述获取模块包括：
光轴跟踪子模块，用于跟踪用户眼睛的视线方向；
深度获取子模块，用于根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度；
观察距离子模块，用于根据所述场景深度计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第二方面的第七种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述获取模块包括：
光轴跟踪子模块，用于跟踪用户双眼的视线方向；
观察距离子模块，用于通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
结合第二方面，或者第二方面的第二至第四种可能的实现方式中任一种，在第十一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
预设单元，预先设置所述目标图像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区；
所述处理单元包括：
计算模块，用于计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
执行模块，用于根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
结合第二方面的第五至第十一种可能的实现方式中任一种，在第十二种可能的实现方式中，所述执行模块包括可变焦光学透镜。
结合第二方面，或者第二方面的第二至第十二种可能的实现方式中任一种，在第十三种可能的实现方式中，所述装置为眼镜。
本发明所述装置和方法，根据用户眼睛的对焦点的位置确定用户注视对象，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象，提高观察效率。
附图说明
图1是本发明实施例的成像方法流程图；
图2是本发明实施例的成像装置的模块结构示意图；
图3a是本发明实施例所述眼睛对焦点检测系统的模块结构示意图；
图3b是本发明实施例所述一种优选的眼睛对焦点检测系统的模块结构示意图；
图3c是本发明实施例一个光斑图案的示例图；
图3d是本发明实施例的光斑图案投射时拍摄到的眼底的图像；
图3e是本发明实施例的眼睛成像示意图；
图3f是本发明根据系统已知光学参数和眼睛的光学参数得到眼睛对焦点到眼睛的距离的示意图；
图4是本发明实施例所述眼睛对焦点检测系统应用于眼镜时的具体实例示意图；
图5a是本发明实施例所述成像装置的第一种实施方式的模块结构示意图；
图5b是本发明实施例所述成像装置的第一种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图；
图6a是本发明实施例所述成像装置的第二种实施方式的模块结构示意图；
图6b是本发明实施例所述成像装置的第二种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图；
图7a是本发明实施例所述成像装置的第三种实施方式的模块结构示意图；
图7b是本发明实施例所述获取模块的一种模块结构示意图；
图7c是本发明实施例所述获取模块的另一种模块结构示意图；
图7d是本发明实施例所述获取模块的再一种模块结构示意图；
图7e是本发明实施例所述成像装置的第三种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图；
图8a是本发明实施例所述成像装置的第四种实施方式的模块结构示意图；
图8b是本发明实施例所述成像装置的第四种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
当物体较小或者物体距离用户眼睛较远时，物体在用户眼底的成像就会较小，这时用户渴望将物体拉近观看；当物体偏大或偏近时，用户难以观察其全局信息，这时用户渴望将物体放远观看。因此，本发明实施例提供了一种成像方法，通过光学缩放处理自动改变物体在用户眼底的目标成像的大小，以方便用户观看注视对象。
如图1所示，所述方法包括：
S110：检测用户眼睛的对焦点的位置。
其中，用户眼睛的对焦点的位置是眼睛的等效焦距和视线方向共同确定的空间位置，该位置对应于用户当前的注视对象，因此，通过检测该位置，即可确定用户的注视对象。
S120：根据所述对焦点的位置确定用户注视对象。
所述对焦点的位置处的对象可能是一个比较大的对象，也可能同时存在多个对象，尤其是在对焦点的位置距离用户眼睛较远时，比如当用户观看100m外的一个正在带球的足球运动员时，需要通过一些现有的图像处理技术，进一步区分确定用户的注视对象，此非本发明重点，不再赘述。
S130：根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
本步骤中，改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，主要是通过光学缩放处理实现。所述改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，可以是光学放大所述注视对象在用户眼底的目标成像，也可以是光学缩小所述注视对象在用户眼底的目标成像。所述预定缩放规则可以有多种情况，比如可以根据目标成像在用户眼底的实际面积比例改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，也可以根据所述注视对象到眼睛的距离改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。所述预定缩放规则的设置应该以改变大小后的所述目标成像在用户眼底的面积比例，让用户感觉观察所述注视对象较舒适为目标。
本实施例所述方法，根据用户眼睛的对焦点的位置确定用户注视对象，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象。
具体的，所述步骤S110可以采用现有的根据双眼视线交汇点确定用户眼睛的对焦点的位置，优选地，本实施例还提供一种根据眼睛的实际对焦点距离和视线方向确定用户眼睛的对焦点的位置的方法，所述步骤S110可以包括：
S111：实时采集用户眼底的图像。
S112：调整眼睛与图像采集位置之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像。
S113：对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向。该步骤具体包括：
对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路已知的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
S114：根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离。
S115：根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
另外，为了避免出现用户在非注视状态下，比如随意扫视过程中，改变用户眼底的成像影响用户体验的情况，所述步骤S130优选为：
S130’：当用户观察所述注视对象超过预定时间时，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
其中，所述预定时间的设置应该以刚好确定用户在注视当前观察对象为目标，一般地，人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的观察时间为0.07～0.3s，所述预定时间应该大于所述最短的观察时间，比如可以设置为1s、2s等。另外，用户观察所述注视对象的时间可以通过监测用户眼睛的对焦点位置保持不变的时间获取，当用户眼睛的对焦点位置保持不变的时间超过所述预定时间时，即可判断用户当前在注视对焦点位置处的对象，或者，监测黄斑的中央凹处对应的成像的驻留时间获取，当同一对象在中央凹处对应的成像的驻留时间超过所述预定时间时，即可判断用户当前在注视该对象。
以下将对所述预定缩放规则的几种情况分实施方式对所述方法进行说明：
在本实施例所述方法的第一种实施方式中，所述方法还包括：
S140a：预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区；
相应的，所述步骤S130包括：
S130a：根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
具体的，所述步骤S140a中，所述目标对焦点距离是期望达到的用户眼睛的对焦点距离，也即用户观察所述注视对象的观察距离的期望值，比如可以是10m。当用户眼睛的实际对焦点距离，即实际观察距离为所述目标对焦点距离时，用户会感觉所述注视对象距离自己适中，眼底成像不会偏大或偏小。另外，让用户感觉舒适的目标对焦点距离一般并不为一个距离点，而更可能为一个距离范围，因此，所述步骤S140a中还设置了所述目标对焦点距离的缓冲区。一般的，所述目标对焦点距离的缓冲区是所述目标对焦点距离两侧预定的距离范围。比如，假设所述目标对焦点距离为DT，则所述缓冲区可以是((DT-DL,DT)∪(DT,DT+DR))，其中，DT、DL和DR为常数。从而，将对焦点距离范围(DT-DL,DT+Dr)设定为让用户感觉舒适的对焦点距离范围。DL可以等于DR，此时，所述目标对焦点距离的缓冲区的第三子缓冲区((DT-DL,DT)和第四子缓冲区(DT,DT+DR)大小相同，且以DT为中心；DL也可以不等于DR，此时，所述第三子缓冲区((DT-DL,DT)和第四子缓冲区(DT,DT+DR)大小不同。
所述步骤S130a包括：
当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述目标对焦点距离的缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标成像。
当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述目标对焦点距离的缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标成像。
在一些要求控制简单的实施方式中，也可以将所述目标对焦点距离的缓冲区设置为零，即相当于未设置所述目标对焦点距离的缓冲区，此时，所述步骤S130a包括：
当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标成像。
当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标成像。
其中，本文中所有步骤的标号只用于标示相应步骤，并不用于限定各步骤的先后顺序。
在本实施例所述方法的第二种实施方式中，所述步骤S130包括：
S131b：计算所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
S132b：根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数。
S133b：按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
具体的，所述步骤S131b中，所述用户眼底的面积一般为固定值，在采集用户眼底的图像后，可以从中提取黄斑的中央凹区的图像作为目标图像，进而可以获取所述目标成像的面积，然后可以得到所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
所述步骤S132b中，根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数，可以有多种实现方式，比如按照对应所述实际面积比例的分段函数，或者通过查表确定相应的放大倍数。本实施方式选择了较快捷的查表方式，即预先设置实际面积比例与放大倍数之间的对应关系表，然后，在方法执行过程中，通过查表确定当前需要的放大倍数。其中，所述放大倍数可以为1，可以为大于1的常数，也可以为大于零小于1的分数。下面表1是一个放大倍数表的示例，可以看到，对应每一个实际面积比例SRE，表1中存储有一个预先设置的放大倍数T1，比如，当实际面积比例SRE为20%时，查表可以确定其对应的放大倍数为2。
表1：第一放大倍数表
实际面积比例SRE 放大倍数T1
0＜SRE≤5% 15
5%＜SRE≤10% 6
10%＜SRE≤30% 2
30%＜SRE≤70% 1
70%＜SRE≤90% 2/3
90%＜SRE≤100% 1/2
所述步骤S133b中，一般是通过调整光学透镜焦距的方式，将所述注视对象在用户眼底的成像放大至步骤S132b中确定的放大倍数。比如，当所述目标成像的实际面积比例SRE（即注视对象在用户眼底成像的初始面积比例）为20%，步骤S132b中确定的放大倍数为2时，经过步骤S133b光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的新的成像的面积比例将为40%；当所述目标成像的实际面积比例SRE为50%，步骤S132b中确定的放大倍数为1时，步骤S133b不进行光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的成像的面积比例不变；当所述目标成像的实际面积比例SRE为98%，步骤S132b中确定的放大倍数为1/2时，经过步骤S133b光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的新的成像的面积比例将为49%。
可以看到，经过上述缩放处理后，注视对象在用户眼底的目标成像的过小或过大的实际面积比例将会被调整至适中比例，从而方便用户观看注视对象。另外，上述步骤S132b和S133b中，也可以设置为仅当目标成像的实际面积比例过小（比如小于30%）时进行缩放处理，或者，也可以设置为仅当目标成像的实际面积比例过大（比如大于70%）时进行缩放处理。
在本实施例所述方法第三种实施方式中，所述步骤S130包括：
S131c：获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
S132c：根据所述观察距离确定相应的放大倍数。
S133c：按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小
具体的，所述步骤S131c，可以以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
另外，所述步骤S131c，也可以通过以下方式获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离：
跟踪用户眼睛的视线方向，根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度，根据所述场景深度计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。或者，
跟踪用户双眼的视线方向，通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
所述步骤S132c，可以有多种实现方式，比如按照对应所述观察距离的分段函数或者通过查表确定相应的放大倍数。本实施方式选择了较快捷的查表方式，即预先设置观察距离与放大倍数之间的对应关系表，然后，在方法执行过程中，通过查表确定当前需要的放大倍数。其中，所述放大倍数可以为1，可以为大于1的常数，也可以为大于零小于1的分数。下面表2是一个放大倍数表的示例，可以看到，对应每一个观察距离DO，表2中存储有一个预先设置的放大倍数T2，比如，当观察距离DO为20m时，查表可以确定其对应的放大倍数为5。
表2：第二放大倍数表
观察距离DO（单位m） 放大倍数T2
DO＞100 10
10＜DO≤100 5
1＜DO≤10 2
0.3＜DO≤1 1
0.1＜DO≤0.3 2/3
0＜DO≤0.1 1/2
所述步骤S133c中，一般是通过光学缩放的方式，将所述注视对象在用户眼底的成像放大至步骤S132c中确定的放大倍数。比如，当所述注视对象到用户眼睛的观察距离为20m时，步骤S132c中确定的放大倍数为2时，经过步骤S133c光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的新的成像的面积比例将为缩放处理前的两倍；当所述注视对象到用户眼睛的观察距离为0.5m时，步骤S132c中确定的放大倍数为1时，步骤S133c不进行光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的成像的面积比例不变；当注视对象到用户眼睛的观察距离为0.1m时，步骤S132c中确定的放大倍数为1/2时，经过步骤S133c光学缩放处理，所述注视对象在用户眼底的新的成像的面积比例将为缩放处理前的一半。
根据视觉的近大远小原理，当注视对象到用户眼睛的观察距离较远时，注视对象在用户眼底的目标成像较小，当注视对象到用户眼睛的观察距离较近时，注视对象在用户眼底的目标成像较大。可以看到，经过上述缩放处理，观察距离较远时，目标成像将被放大，相当于是把注视对象拉近了观看；观察距离较近时，目标成像将被缩小，相当于是把注视对象拉远了观看。从而，注视对象在用户眼底的目标成像的过小或过大的实际面积比例将会被调整至适中比例，方便了用户观看注视对象。另外，上述步骤S132c和S133c中，也可以设置为仅当观察距离过远（比如大于10m）时进行缩放处理，或者，也可以设置为仅当观察距离过近（比如小于0.1m）时进行缩放处理。
在本实施例所述方法的第四种实施方式中，所述方法还包括：
S140d：预先设置所述目标成像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区。
并且，所述步骤S130包括：
S131d：计算所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
S132d：根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
具体的，所述步骤S140d中，所述目标面积比例是期望达到的所述目标成像在用户眼底的面积比例，比如可以是50%。当所述目标成像在用户眼底的面积比例为目标面积比例时，用户会感觉所述注视对象距离自己适中，目标成像不会偏大或偏小。另外，让用户感觉舒适的目标成像的面积比例一般并不为一个面积比例点，而更可能为一个面积比例范围，因此，所述步骤S140d中还设置了所述目标面积比例的缓冲区。一般的，所述缓冲区是所述目标面积比例两侧预定的面积比例范围。比如，假设所述目标面积比例为ST，则所述缓冲区可以是((ST-SL,ST)∪(ST,ST+SR))，其中，ST、SL和SR为常数。从而，将面积比例区域(ST-SL,ST+SR)设定为让用户感觉舒适的面积比例区域。SL可以等于SR，此时，所述缓冲区的第一子缓冲区(ST-SL,ST)和第二子缓冲区(ST,ST+SR)大小相同，且以ST为中心；SL也可以不等于SR，此时，所述第一子缓冲区(ST-SL,ST)和第二子缓冲区(ST,ST+SR)大小不同。
所述步骤S131d中，所述用户眼底的面积一般为固定值，采集用户眼底的图像后，可以从中提取黄斑的中央凹区的图像作为目标图像，进而可以获取所述目标成像的面积，然后可以得到所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
所述步骤S132d包括：
当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标成像放大至所述目标面积比例。
当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标成像缩小至所述目标面积比例。
在于一些要求控制简单的实施方式中，也可以将所述缓冲区设置为零，即相当于未设置所述缓冲区，此时，所述步骤S132d包括：
当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，将所述目标成像放大至所述目标面积比例。
当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，将所述目标成像缩小至所述目标面积比例。
可以看到，所述方法除了可以将较远较小的注视对象在用户眼底的成像放大之外，还可以将较近较大的注视对象在用户眼底的成像缩小，以在不同的使用场景下缓解用户的视疲劳。
综上，本实施例所述方法，根据用户眼睛的对焦点的位置确定用户注视对象，根据所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，或者根据注视对象到用户眼睛的观察距离，通过光学缩放处理自动改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象，提高观察效率。
图2是本发明实施例所述成像装置的模块结构示意图，如图2所示，所述装置200包括：检测单元210、对象确定单元220和处理单元230。
所述检测单元210，用于检测用户眼睛的对焦点的位置。
所述对象确定单元220，用于根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；
所述处理单元230，用于根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
本实施例所述成像装置，根据用户眼睛的对焦点的位置确定用户注视对象，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象。
具体的，所述检测单元210可以包括：
图像采集模块，用于实时采集用户眼底的图像；
调整模块，用于调整眼睛与图像采集模块之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像；
图像处理模块，用于对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向；
距离获取模块，用于根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离；
位置获取模块，用于根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
其中，所述图像处理模块包括：
图像分析子模块，用于对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
计算子模块，用于根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路已知的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
实质上，所述检测单元210可以采用一个眼睛对焦点检测系统实现，如图3a所示，所述眼睛对焦点检测系统300，可以包括：
图像采集装置310，用于采集眼底呈现的图像；
调节装置320，用于进行眼睛与所述图像采集装置310之间成像参数的调节以使得所述图像采集装置310得到最清晰的图像；
图像处理装置330，用于对所述图像采集装置310得到的图像进行处理，得到所述图像采集装置获得最清晰图像时眼睛的光学参数。
本系统300通过对眼睛眼底的图像进行分析处理，得到所述图像采集装置获得最清晰图像时眼睛的光学参数，就可以计算得到眼睛当前的对焦点位置。
这里的“眼底”呈现的图像主要为在视网膜上呈现的图像，其可以为眼底自身的图像，或者可以为投射到眼底的其它物体的图像。
如图3b所示，一种可能的实施方式中，所述图像采集装置310为微型摄像头，在本发明实施例的另一种可能的实施方式中，所述图像采集装置310还可以直接使用感光成像器件，如CCD（ChargeCoupled Device，电荷耦合装置）或CMOS（Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）等器件。
一种可能的实施方式中，所述调节装置320包括：可调透镜单元321，位于眼睛与所述图像采集装置310之间的光路上，自身焦距可调和/或在光路中的位置可调。通过该可调透镜单元321，使得从眼睛到所述图像采集装置310之间的系统等效焦距可调，通过可调透镜单元321的调节，使得所述图像采集装置310在可调透镜单元321的某一个位置或状态时获得眼底最清晰的图像。在本实施方式中，所述可调透镜单元321在检测过程中连续实时的调节。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述可调透镜单元321为：焦距可调透镜，用于通过调节自身的折射率和/或形状完成自身焦距的调整。具体为：1）通过调节焦距可调透镜的至少一面的曲率来调节焦距，例如在双层透明层构成的空腔中增加或减少液体介质来调节焦距可调透镜的曲率；2）通过改变焦距可调透镜的折射率来调节焦距，例如焦距可调透镜中填充有特定液晶介质，通过调节液晶介质对应电极的电压来调整液晶介质的排列方式，从而改变焦距可调透镜的折射率。
在另一种可能的实施方式中，所述可调透镜单元321包括：透镜组，用于调节透镜组中透镜之间的相对位置完成透镜组自身焦距的调整。
除了上述两种通过调节可调透镜单元321自身的特性来改变系统的光路参数以外，还可以通过调节所述可调透镜单元321在光路上的位置来改变系统的光路参数。
优选地，在一种可能的实施方式中，为了不影响用户对观察对象的观看体验，并且为了使得系统可以便携应用在穿戴式设备上，所述调节装置320还包括：分光装置322，用于形成眼睛和观察对象之间、以及眼睛和图像采集装置310之间的光传递路径。这样可以对光路进行折叠，减小系统的体积，同时尽可能不影响用户的其它体验。
优选地，在本实施方式中，所述分光装置包括：第一分光单元，位于眼睛和观察对象之间，用于透射观察对象到眼睛的光，传递眼睛到图像采集装置的光。
所述第一分光单元可以为分光镜、分光光波导（包括光纤）或其它适合的分光设备。
在一种可能的实施方式中，所述系统的图像处理装置330包括光路校准模块，用于对系统的光路进行校准，例如进行光路光轴的对齐校准等，以保证测量的精度。
在一种可能的实施方式中，所述图像处理装置330包括：
图像分析模块331，用于对所述图像采集装置得到的图像进行分析，找到最清晰的图像；
参数计算模块332，用于根据所述最清晰的图像、以及得到所述最清晰图像时系统已知的成像参数计算眼睛的光学参数。
在本实施方式中，通过调节装置320使得所述图像采集装置310可以得到最清晰的图像，但是需要通过所述图像分析模块331来找到该最清晰的图像，此时根据所述最清晰的图像以及系统已知的光路参数就可以通过计算得到眼睛的光学参数。这里眼睛的光学参数可以包括眼睛的光轴方向。
在本发明实施例的一种可能的实施方式中，优选地，所述系统还包括：投射装置340，用于向眼底投射光斑。在一个可能的实施方式中，可以通过微型投影仪来视线该投射装置的功能。
这里投射的光斑可以没有特定图案仅用于照亮眼底。
在优选的一种实施方式中，所述投射的光斑包括特征丰富的图案。图案的特征丰富可以便于检测，提高检测精度。如图3c所示为一个光斑图案350的示例图，该图案可以由光斑图案生成器形成，例如毛玻璃；图3d所示为在有光斑图案350投射时拍摄到的眼底的图像。
为了不影响眼睛的正常观看，优选的，所述光斑为眼睛不可见的红外光斑。
此时，为了减小其它光谱的干扰：
所述投射装置的出射面可以设置有眼睛不可见光透射滤镜。
所述图像采集装置的入射面设置有眼睛不可见光透射滤镜。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述图像处理装置330还包括：
投射控制模块334，用于根据图像分析模块得到的结果，控制所述投射装置的投射光斑亮度。
例如所述投射控制模块334可以根据图像采集装置310得到的图像的特性自适应调整亮度。这里图像的特性包括图像特征的反差以及纹理特征等。
这里，控制所述投射装置的投射光斑亮度的一种特殊的情况为打开或关闭投射装置，例如用户持续注视一点时可以周期性关闭所述投射装置；用户眼底足够明亮时可以关闭发光源只利用眼底信息来检测眼睛当前视线对焦点到眼睛的距离。
此外，所述投射控制模块334还可以根据环境光来控制投射装置的投射光斑亮度。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述图像处理装置330还包括：图像校准模块333，用于进行眼底图像的校准，获得至少一个与眼底呈现的图像对应的基准图像。
所述图像分析模块331将图像采集装置330得到的图像与所述基准图像进行对比计算，获得所述最清晰的图像。这里，所述最清晰的图像可以为获得的与所述基准图像差异最小的图像。在本实施方式中，通过现有的图像处理算法计算当前获得的图像与基准图像的差异，例如使用经典的相位差值自动对焦算法。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述参数计算模块332包括：
眼睛光轴方向确定单元3321，用于根据得到所述最清晰图像时眼睛的特征得到眼睛光轴方向。根据眼睛光轴方向，以及眼睛光轴方向和视线方向间的固定夹角可以得到视线方向。
这里眼睛的特征可以是从所述最清晰图像上获取的，或者也可以是另外获取的。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述眼睛光轴方向确定单元3321包括：第一确定子单元，用于根据得到所述最清晰图像时眼底的特征得到眼睛光轴方向。与通过瞳孔和眼球表面的特征得到眼睛光轴方向相比，通过眼底的特征来确定眼睛光轴方向精确度更高。
在向眼底投射光斑图案时，光斑图案的大小有可能大于眼底可视区域或小于眼底可视区域，其中：
当光斑图案的面积小于等于眼底可视区域时，可以利用经典特征点匹配算法（例如尺度不变特征转换（Scale Invariant FeatureTransform，SIFT）算法）通过检测图像上的光斑图案相对于眼底位置来确定眼睛光轴方向；
当光斑图案的面积大于等于眼底可视区域时，可以通过得到的图像上的光斑图案相对于原光斑图案（通过图像校准模块获得）的位置来确定眼睛光轴方向确定用户视线方向。
在另一种可能的实施方式中，所述眼睛光轴方向确定单元3321包括：第二确定子单元，用于根据得到所述最清晰图像时眼睛瞳孔的特征得到眼睛光轴方向。这里眼睛瞳孔的特征可以是从所述最清晰图像上获取的，也可以是另外获取的。通过眼睛瞳孔特征得到眼睛光轴方向为已有技术，此处不再赘述。
优选地，在一种可能的实施方式中，所述图像处理装置330还包括：眼睛光轴方向校准模块335，用于进行眼睛光轴方向的校准，以便更精确的进行上述眼睛光轴方向的确定。
在本实施方式中，所述系统已知的成像参数包括固定的成像参数和实时成像参数，其中实时成像参数为获取最清晰图像时所述可调透镜单元的参数信息，该参数信息可以在获取所述最清晰图像时实时记录得到。
在得到眼睛当前的光学参数之后，就可以计算得到眼睛对焦点到眼睛的距离，具体为：
图3e所示为眼睛成像示意图，结合经典光学理论中的透镜成像公式，由图3e可以得到公式(1)：
1 d o + 1 d e = 1 f e - - - ( 1 )
其中do和de分别为眼睛当前观察对象3010和视网膜上的实像3020到眼睛等效透镜3030的距离，fe为眼睛等效透镜3030的等效焦距，X为眼睛的视线方向。
图3f所示为根据系统已知光学参数和眼睛的光学参数得到眼睛对焦点到眼睛的距离的示意图，图3f中光斑3040通过可调透镜单元321会成一个虚像，假设该虚像距离透镜距离为x，结合公式(1)可以得到如下方程组：
1 d p - 1 x = 1 f p 1 d i + x + 1 d e = 1 f e - - - ( 2 )
其中dp为光斑3040到可调透镜单元321的光学等效距离，di为可调透镜单元321到眼睛等效透镜3030的光学等效距离，fp为可调透镜单元321的焦距值，di为所述眼睛等效透镜3030到可调透镜单元321的距离。
由(1)和(2)可以得出当前观察对象3010（眼睛对焦点）到眼睛等效透镜3030的距离do（即眼睛的实际对焦点距离）如公式(3)所示：
d o = d i + d p · f p f p - d p - - - ( 3 )
根据眼睛的实际对焦点距离和视线方向，可以得到眼睛的对焦点位置。
图4是所述眼睛对焦点检测系统应用于眼镜时的具体实例示意图。
其中，微型摄像头410，其作用与图3b中的图像采集装置相同，为了不影响用户正常观看对象的视线，其被设置于眼镜右外侧；
第一分光镜420，其作用与图3b中的第一分光单元相同，以一定倾角设置于眼睛注视方向和摄像头410入射方向的交点处，透射注视对象进入眼睛300的光以及反射眼睛300到摄像头410的光；
焦距可调透镜430，其作用与图3b中的焦距可调透镜相同，位于所述第一分光镜420和摄像头410之间，实时进行焦距值的调整，使得在某个焦距值时，所述摄像头410能够拍到眼底最清晰的图像。
在本实施方式中，所述图像处理装置在图4中未表示出，其功能与图3b所示的图像处理装置相同。
由于一般情况下，眼底的亮度不够，因此，最好对眼底进行照明，在本实施方式中，通过一个发光源440来对眼底进行照明。为了不影响用户的体验，这里优选的发光源440为眼睛不可见光，优选对眼睛300影响不大并且摄像头410又比较敏感的近红外光发光源。
在本实施方式中，所述发光源440位于右侧的眼镜架外侧，因此需要通过一个第二分光镜450与所述第一分光镜420一起完成所述发光源440发出的光到眼底的传递。本实施方式中，所述第二分光镜450又位于摄像头410的入射面之前，因此其还需要透射眼底到第二分光镜450的光。
可以看出，在本实施方式中，为了提高用户体验和提高摄像头410的采集清晰度，所述第一分光镜420优选地可以具有对红外反射率高、对可见光透射率高的特性。例如可以在第一分光镜420朝向眼睛300的一侧设置红外反射膜实现上述特性。
由图4可以看出，由于在本实施方式中，所述眼睛对焦点检测系统400位于眼镜的镜片远离眼睛300的一侧，因此进行眼睛光学参数进行计算时，可以将镜片也看成是眼镜的一部分，此时不需要知道镜片的光学特性。
在本发明实施例的其它实施方式中，所述眼睛对焦点检测系统400可能位于眼镜的镜片靠近眼睛200的一侧，此时，需要预先得到镜片的光学特性参数，并在计算对焦点距离时，考虑镜片的影响因素。
发光源440发出的光通过第二分光镜450的反射、焦距可调透镜430的投射、以及第一分光镜420的反射后再透过眼镜的镜片进入用户眼睛，并最终到达眼底的视网膜上；摄像头410经过所述第一分光镜420、焦距可调透镜430以及第二分光镜450构成的光路透过眼睛200的瞳孔拍摄到眼底的图像。
参见图2，所述对象确定单元220，一般可以是一个图像处理器，其可以采用一个单独设置的GPU，也可以与所述图像处理模块（或图像处理装置330）集成于同一个处理器中。
所述处理单元230用于根据预定缩放规则通过光学缩放处理改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，以下将分情况对所述处理单元230的组成进行详细描述。
另外，为了避免出现用户在非注视状态下，比如随意扫视过程中，改变用户眼底的成像影响用户体验的情况，所述成像装置200，还优选包括：控制单元。所述控制单元，用于当用户观察所述注视对象超过预定时间时启用所述处理单元230。一般地，所述控制单元包括计时器，用于监测用户眼睛的对焦点位置保持不变的时间，或者，监测黄斑的中央凹处对应的成像的驻留时间，当用户眼睛的对焦点位置保持不变的时间超过所述预定时间，或者，同一对象在中央凹处对应的成像的驻留时间超过所述预定时间时，即可判断用户当前在注视该对象，进而可以启用所述处理单元230。
以下将分实施方式对所述成像装置200进行说明：
参见图5a，在本实施例成像装置的第一种实施方式中，所述装置200还包括：预设单元510。
所述预设单元510，用于预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区。其中，所述目标对焦点距离和所述缓冲区可以在所述装置200出厂时设置，也可以由用户根据个人喜好进行设置。设置方式具体可以为通过按键、触屏、声控等多种。
相应的，所述处理单元230包括：执行模块521。
所述执行模块521，用于根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
具体的，所述执行模块521，用于当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标成像；当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标成像。另外，在一些产品应用中，也可能不设置所述缓冲区，即相当于将所述缓冲区设置为零，此时，所述执行模块521，用于当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离时，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标成像；当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离时，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标成像。
可以看到，所述成像装置除了可以将较远较小的注视对象在用户眼底的成像放大之外，还可以将较近较大的注视对象在用户眼底的成像缩小，以在不同的使用场景下方便用户观察注视对象。
图5b是本发明装置的第一种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图，其中，所述眼镜可以是普通的眼镜，也可以是头盔、前挡风玻璃等光学装置。如图5b所示，该实施方式的眼镜采用了所述眼睛对焦点检测系统400来实现所述检测单元210的功能，对于所述眼睛对焦点检测系统400的实现不再赘述。
另外，所述对象单元220在图5b中没有示出，为了减轻所述眼镜的重量，提高其便携性，所述对象确定单元220可以与所述对焦点检测系统400的图像处理装置集成于一个处理器实现。
所述控制单元240设置在于两个镜片之间的位置，用于当用户观察所述注视对象超过预定时间时启用所述处理单元。
所述预设单元510设置于眼镜的镜架上（也可以设置在其他位置），可以通过按键、触屏、声控等方式接收设置信息。
所述执行模块521包括至少两片透镜组成的透镜组，所述至少两片透镜中至少一片透镜的成像参数可调。简单起见，图5b中所述执行子单元521包括靠近眼睛一侧的第一透镜521a和靠近注视对象的一侧的第二透镜521b，所述第一透镜521a和第二透镜521b中至少一片透镜的成像参数可调，以改变所述目标成像的大小。
其中，所述成像参数可以是焦距，将成像参数可调的至少一片透镜简记为可调透镜，则所述可调透镜的焦距的调节可以为：1）通过调节所述可调透镜的至少一面的曲率来调节其焦距，例如所述可调透镜包括双层透明层构成的空腔，通过在该双层透明层构成的空腔中增加或减少液体介质来调节曲率，在这种情况下，上面所述的改变所述目标成像大小的信息例如可以为：液体介质减少或增加一定值；2）通过改变可调透镜的折射率来调节其焦距，例如可调透镜中填充有特定液晶介质，通过调节液晶介质对应电极的电压来调整液晶介质的排列方式，从而改变可调透镜的折射率，在这种情况下，上面所述的改变所述目标成像大小的信息例如可以为：电极电压增加或减少一定值。
除了上述的焦距外，所述成像参数还包括：透镜之间的相对位置。这里可以通过调节透镜之间沿光轴方向的相对距离、和/或垂直光轴方向的相对位置、和/或绕光轴的相对转动角度等改变透镜之间的相对位置。
优选地，可以将所述第一透镜521a设置成朝向用户眼睛300的一侧曲率可调，将所述第二透镜521b设置成朝向注视对象的一侧曲率可调，并且第一透镜521a和第二透镜521b的位置固定设置，这样可以使得眼镜的结构简单、轻薄便携。
参见图6a，在本实施例成像装置的第二种实施方式中，所述装置200的处理单元230包括：计算模块621、倍数模块622和执行模块623。
所述计算模块621，用于计算所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。其中，所述用户眼底的面积一般为固定值，通过所述检测单元210的图像采集模块，或者，所述眼睛焦点检测系统400的图像采集装置，采集用户眼底的图像后，可以从中提取黄斑的中央凹区的图像作为目标图像，进而可以获取所述目标成像的面积，然后可以得到所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
所述倍数模块622，用于根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数。
根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数，可以有多种实现方式，比如按照对应所述实际面积比例的分段函数，或者通过查表确定相应的放大倍数。本实施方式选择了较快捷的查表方式，即预先设置实际面积比例与放大倍数之间的对应关系表，然后，在方法执行过程中，通过查表确定当前需要的放大倍数。其中，所述对应关系表可以如表1所示，不再赘述。
所述执行模块623，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
图6b本实施例装置的第二种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图。
如图6b所示，该实施方式的眼镜也采用了所述眼睛对焦点检测系统400来实现所述检测单元210的功能，对于所述眼睛对焦点检测系统400的实现不再赘述。
另外，所述对象确定单元220在图5b中也没有示出，为了减轻所述眼镜的重量，提高其便携性，所述对象确定单元220可以与所述对焦点检测系统400的图像处理装置集成于一个处理器实现。
所述计算子单元621和所述倍数子单元622分别独立设置于左侧镜片的一侧（也可以设置在其他位置），分别用于计算所述目标成像在用户眼底的实际面积比例和根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数。优选地，也可以将所述计算子单元621和所述倍数子单元622集成设置在一起，或者，进一步将所述计算子单元621、所述倍数子单元622、对象确定单元220，以及所述图像处理装置的功能统一由一个处理器实现，以便减轻所述眼镜的重量。当所述倍数子单元622通过查表确定放大倍数时，其还应该包括一个存储器，用于存储所述对应关系表。
所述执行子单元623与上一实施方式基本相同。简单起见，图6b中所述执行子单元623包括靠近眼睛一侧的第一透镜623a和靠近注视对象的一侧的第二透镜623b，所述第一透镜623a和第二透镜623b中至少一片透镜的成像参数可调。所述执行子单元623的实现原理与上一实施方式基本相同，不再赘述。
参见图7a，在本实施例成像装置的第三种实施方式中，所述装置200的处理单元230包括：获取模块721、倍数模块722和执行模块723。
所述获取模块721，用于获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离。所述获取模块721可以有多种如下实现方式：
参见图7b，一种可选实施方式中，所述获取模块721包括：实际对焦点距离获取子模块721a，用于获取所述实际对焦点距离，并以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
或者，参见图7c，另一种可选实施方式中，所述获取模块721包括：
光轴跟踪子模块721b，用于跟踪用户眼睛的视线方向；
深度获取子模块721c，用于根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度；
计算子模块721d，用于根据所述场景深度，计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
或者，参见图7d，另一种可选实施方式中，所述获取模块721包括：
光轴跟踪子模块721e，用于跟踪用户双眼的视线方向；
距离获取子模块721f，用于通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
参见图7a，所述倍数模块722，用于根据所述观察距离确定相应的放大倍数。
所述倍数模块722可以有多种实现方式，比如按照对应所述观察距离的分段函数或者通过查表确定相应的放大倍数。本实施方式选择了较快捷的查表方式，即预先设置观察距离与放大倍数之间的对应关系表，然后，在执行过程中，通过查表确定当前需要的放大倍数。所述观察距离与放大倍数之间的对应关系表可以如表2所示，不再赘述。
所述执行模块723，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
图7e本发明装置的第三种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图，该眼镜中也采用了眼睛对焦点检测系统400来实现所述检测单元210的功能，对于所述眼睛对焦点检测系统400的实现不再赘述。并且，所述获取模块721优选采用了实际对焦点距离获取子模块721a，以便借助所述眼睛对焦点检测系统400检测得到的实际对焦点距离实现获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
图7e中，独立设置了所述倍数模块722，用于根据所述观察距离确定相应的放大倍数。优选地，也可以将所述倍数模块722和眼睛对焦点检测系统400的图像处理装置集成于一个处理器实现。
另外，所述执行子单元723包括靠近眼睛一侧的第一透镜723a和靠近注视对象的一侧的第二透镜723b，所述第一透镜723a和第二透镜723b中至少一片透镜的成像参数可调，以实现按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小，具体实现原理不再赘述。
参见图8a，在本实施例成像装置的第四种实施方式中，所述装置200还包括：预设单元810。
所述预设单元810，用于预先设置所述目标成像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区。其中，所述目标面积比例和所述缓冲区可以在所述装置200出厂时设置，也可以由用户根据个人喜好进行设置。设置方式具体可以为通过按键、触屏、声控等多种。
相应的，所述处理单元230包括：计算模块821和执行模块822。
所述计算模块821，用于计算所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
其中，所述用户眼底的面积一般为固定值，通过所述检测单元210图像采集模块，或者，所述眼睛焦点检测系统的图像采集装置，采集用户眼底的图像后，可以从中提取黄斑的中央凹区的图像作为目标图像，进而可以获取所述目标成像的面积，然后可以得到所述目标成像在用户眼底的实际面积比例。
所述执行模块822，用于根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
具体的，所述执行模块822，用于当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标成像放大至所述目标面积比例；当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标成像缩小至所述目标面积比例。另外，在一些产品应用中，也可能不设置所述缓冲区，即相当于将所述缓冲区设置为零，此时，所述执行模块822，用于当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，将所述目标成像放大至所述目标面积比例；当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，将所述目标成像缩小至所述目标面积比例。
图8b是本实施例成像装置的第一种实施方式应用于眼镜时的具体实例示意图。
如图8b所示，该眼镜中也采用了眼睛对焦点检测系统400来实现所述检测单元210的功能，对于所述眼睛对焦点检测系统400的实现不再赘述。所述对象确定单元220未在图中示出，为了减轻所述眼镜的重量，提高其便携性，所述对象确定单元220可以与所述对焦点检测系统400的图像处理装置集成于一个处理器实现。
所述预设单元810设置于眼镜的镜架上（也可以设置在其他位置），可以通过按键、触屏、声控等方式接收设置信息。
所述控制单元240设置在于两个镜片之间的位置，用于当用户观察所述注视对象超过预定时间时启用所述处理单元230。
所述处理单元230包括设置在左侧镜片一侧的计算模块821，以及设置在镜片内部的执行模块822。
其中，所述计算模块821也可以与所述对象确定单元220采用同一个处理器实现，或者，将所述计算模块821、所述对象确定单元220和所述眼睛对焦点检测系统400的图像处理装置统一集成于一个处理器实现，从而可以简化所述眼镜的结构。
所述执行模块822包括至少两片透镜组成的透镜组，所述至少两片透镜中至少一片透镜的成像参数可调。简单起见，图8b中所述执行模块822包括靠近眼睛一侧的第一透镜822a和靠近注视对象的一侧的第二透镜822b，所述第一透镜822a和第二透镜822b中至少一片透镜的成像参数可调，以改变所述目标成像的大小，具体实现原理不再赘述。
本实施例所述成像装置和方法，根据用户眼睛的对焦点的位置确定用户注视对象，根据所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，或者根据注视对象到用户眼睛的观察距离，通过光学缩放处理自动改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小，从而使用户感觉在适中的距离，以适中的眼底成像大小观察所述注视对象，进而可以方便用户观察注视对象。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (29)

1.一种成像方法，其特征在于，所述方法包括：
检测步骤，检测用户眼睛的对焦点的位置；
对象确定步骤，根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；
处理步骤，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小；
所述检测步骤包括：
实时采集用户眼底的图像；
调整眼睛与图像采集位置之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像；
对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向；
根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离；
根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理步骤包括：
当用户观察所述注视对象超过预定时间时，根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向包括：
对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设步骤，预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区；
所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际对焦点距离小于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离增加至所述目标对焦点距离，以缩小所述目标图像。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际对焦点距离大于所述目标对焦点距离，且所述实际对焦点距离在所述缓冲区之外时，将所述实际对焦点距离减少至所述目标对焦点距离，以放大所述目标图像。
7.如权利要求4至6任一项所述的方法，其特征在于，所述缓冲区为零。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数；
按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离；
根据所述观察距离确定相应的放大倍数；
按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
跟踪用户眼睛的视线方向，根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度，根据所述场景深度计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离包括：
跟踪用户双眼的视线方向，通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设步骤，预先设置所述目标图像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区；
所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小包括：
计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际面积比例小于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标图像放大至所述目标面积比例。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小包括：
当所述实际面积比例大于所述目标面积比例，且所述实际面积比例在所述缓冲区之外时，将所述目标图像缩小至所述目标面积比例。
16.如权利要求13至15任一项所述的方法，其特征在于，所述缓冲区为零。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小中：
通过光学缩放处理改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小。
18.一种成像装置，其特征在于，所述装置包括：
检测单元，用于检测用户眼睛的对焦点的位置；
对象确定单元，用于根据所述对焦点的位置确定用户注视对象；
处理单元，用于根据预定缩放规则改变所述注视对象在用户眼底的目标成像的大小；
所述检测单元包括：
图像采集模块，用于实时采集用户眼底的图像；
调整模块，用于调整眼睛与图像采集模块之间光路的成像参数，以采集到最清晰的图像；
图像处理模块，用于对所述采集的图像进行处理，得到采集的图像最清晰时眼睛的等效焦距和视线方向；
距离获取模块，用于根据所述眼睛的等效焦距得到眼睛的实际对焦点距离；
位置获取模块，用于根据所述视线方向和所述实际对焦点距离得到所述对焦点的位置。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
控制单元，用于当用户观察所述注视对象超过预定时间启用所述处理单元。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块包括：
图像分析子模块，用于对采集的图像进行分析，找到最清晰的图像；
计算子模块，用于根据所述最清晰的图像，以及得到所述最清晰图像时所述光路的成像参数计算眼睛的等效焦距和视线方向。
21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预设单元，用于预先设置用户眼睛的目标对焦点距离，以及所述目标对焦点距离的缓冲区；
所述处理单元包括：执行模块，用于根据所述目标对焦点距离、所述实际对焦点距离，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：
计算模块，用于计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
倍数模块，用于根据所述实际面积比例确定相应的放大倍数；
执行模块，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
23.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：
获取模块，用于获取所述注视对象到用户眼睛的观察距离；
倍数模块，用于根据所述观察距离确定相应的放大倍数；
执行模块，用于按照所述放大倍数改变所述目标成像的大小。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
实际对焦点距离获取子模块，用于获取所述实际对焦点距离，并以所述实际对焦点距离作为所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
25.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
光轴跟踪子模块，用于跟踪用户眼睛的视线方向；
深度获取子模块，用于根据所述视线方向获得所述注视对象所在位置的场景深度；
观察距离子模块，用于根据所述场景深度计算得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
26.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：
光轴跟踪子模块，用于跟踪用户双眼的视线方向；
观察距离子模块，用于通过用户双眼的视线方向的交点得到所述注视对象到用户眼睛的观察距离。
27.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预设单元，预先设置所述目标图像的目标面积比例，以及所述目标面积比例的缓冲区；
所述处理单元包括：
计算模块，用于计算所述目标图像在用户眼底的实际面积比例；
执行模块，用于根据所述目标面积比例、所述实际面积比例，以及所述缓冲区改变所述目标成像的大小。
28.如权利要求21至27任一项所述的装置，其特征在于，所述执行模块包括可变焦光学透镜。
29.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置为眼镜。
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