CN104793741A - 带眼球跟踪虚拟现实成像系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带眼球跟踪虚拟现实成像系统，包括眼球扫描仪、眼皮跟踪装置、接收模块、处理模块、显示装置和头盔，所述眼球扫描仪，用于获取眼球虹膜和/或视网膜信息；所述眼皮跟踪装置，用于获取人眼皮动作形态信息；所述接收模块，用于接收所述眼球扫描仪发送的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及所述眼皮跟踪装置发送的所述眼皮动作形态信息；所述处理模块，用于分析、比对和处理所述接收模块接收的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及眼皮动作形态信息，判断眼球运动状态；所述显示装置用于根据所述处理模块判断的所述眼球运动状态，显示对应的图像信息。本发明还公开了一种带眼球跟踪虚拟现实成像方法。本发明达到了在虚拟现实系统中让人眼看到的图像更清晰的效果。
Description
技术领域
本发明涉及视频领域，尤其涉及带眼球跟踪虚拟现实成像系统和方法。
背景技术
目前，虚拟现实成像系统在对头部动作进行追踪时，只能根据头部的动作在X和Y方向进行跟踪和判断，而人的眼球转动时，所看到的虚拟现实影像存在畸变，为使虚拟现实影像能完全模拟真实的人眼视界，需要一种能够追踪人的眼球动作，并根据眼球动作，使虚拟现实影像根据人眼球的动作方向和轨迹，实时进行调整，从而使人眼球进行任意方向动作时能看到无限趋近真实的虚拟现实影像。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可以根据眼睛凝视方向而确定目标对象，并对目标对象进行自适应处理的带眼球跟踪虚拟现实成像系统和方法。
本发明提供的一种带眼球跟踪虚拟现实成像系统，包括眼球扫描仪、眼皮跟踪装置、接收模块、处理模块、显示装置和头盔，
所述眼球扫描仪，与所述接收模块相连，用于扫描眼球虹膜和/或视网膜、获取眼球虹膜和/或视网膜信息；并将所述扫描球虹膜和/或视网膜信息发送至所述接收模块；
所述眼皮跟踪装置，与所述接收模块相连，用于跟踪人眼皮动作形态、获取人眼皮动作形态信息；并将所述人眼皮动作形态信息发送至所述接收模块；
所述接收模块，与所述眼球扫描仪和眼皮跟踪装置相连，用于接收所述眼球扫描仪发送的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及所述眼皮跟踪装置发送的所述眼皮动作形态信息；
所述处理模块，与所述接收模块相连，用于分析、比对和处理所述接收模块接收的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及眼皮动作形态信息，判断眼球运动状态；
所述显示装置，与所述处理模块相连，用于根据所述处理模块判断的所述眼球运动状态，显示对应的图像信息；
所述眼球扫描仪、所述眼皮跟踪装置、所述接收模块、所述处理模块和所述显示装置设置在所述头盔上。
优选地，所述头盔包括头盔本体和固定所述头盔本体的头戴装置。
优选地，所述显示装置位于所述头盔本体的正前方。
优选地，所述眼球扫描仪的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体上。
优选地，所述眼皮跟踪装置的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体上。
为了解决上述的技术问题，本发明进一步提供一种带眼球跟踪虚拟现实成像方法，包括步骤：
S1、根据所述眼球扫描仪和眼皮跟踪装置同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息、以及眼皮动作形态信息；
S2、根据所述眼球虹膜和/或视网膜信息，初步判断眼睛凝视方向；
S3、根据所述眼皮动作形态信息，和预置的眼皮动作形态数据库进行比较，最终确定眼睛凝视方向；其中，所述预置的眼皮动作形态数据库中映射有任意眼睛凝视方向的眼皮动作形态；
S4、基于所述眼睛凝视方向，确定所述显示装置中显示图像的目标对象；
S5、将所述目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理。
优选地，同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息、以及眼皮动作形态信息之时，让人的眼睛根据所述显示装置中的示范动作视频进行示范动作。
优选地，让人的眼睛根据示范动作视频进行示范动作时，人眼睛看示范动作视频的焦点。
优选地，将目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理包括而不局限于：对目标对象进行畸变处理，或对显示装置中显示图像整体进行畸变处理。
本发明提供的带眼球跟踪虚拟现实成像系统及其方法，通过侧面跟踪眼皮动作，反映眼球动作，从而确定眼睛凝视方向，将目标对象进行针对性的自适应处理，使人眼能够看的更加清楚，解决了直接跟踪眼球不方便或会遮挡人眼前方视线的问题，达到了在虚拟现实系统中让人眼看到的图像更清晰的效果。
附图说明
图1为本发明带眼球跟踪虚拟现实成像系统一实施例的电子结构框图；
图2为图1中所述头盔的立体图；
图3为图2中所述头盔本体的结构示意图；
图4为本发明带眼球跟踪虚拟现实成像方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明带眼球跟踪虚拟现实成像系统及方法作进一步的详细说明。
如图1和图3所示，本发明第一实施例提出的带眼球跟踪虚拟现实成像系统，包括：眼球扫描仪10、眼皮跟踪装置20、接收模块30、处理模块40、显示装置50和头盔60；
所述眼球扫描仪10，与所述接收模块30相连，用于扫描眼球虹膜和/或视网膜、获取眼球虹膜和/或视网膜信息；并将所述扫描球虹膜和/或视网膜信息发送至所述接收模块30；
所述眼皮跟踪装置20，与所述接收模块30相连，用于跟踪人眼皮动作形态、获取人眼皮动作形态信息；并将所述人眼皮动作形态信息发送至所述接收模块30；
所述接收模块30，与所述眼球扫描仪10和眼皮跟踪装置20相连，用于接收所述眼球扫描仪10发送的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及所述眼皮跟踪装置20发送的所述眼皮动作形态信息；
所述处理模块40，与所述接收模块30相连，用于分析、比对和处理所述接收模块30接收的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及眼皮动作形态信息，判断眼球运动状态；
所述显示装置50，与所述处理模块40相连，用于根据所述处理模块40判断的所述眼球运动状态，显示对应的图像信息；
所述眼球扫描仪10、所述眼皮跟踪装置20、所述接收模块30、所述处理模块40和所述显示装置50设置在所述头盔60上。
具体地，如图2所示，所述头盔60包括头盔本体61和固定所述头盔本体61的头戴装置62。
具体地，所述显示装置50位于所述头盔本体61的正前方。
具体地，如图3所示，所述眼球扫描仪10的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体61上。
因为人戴上头盔60，进行虚拟现实体验时，眼球扫描仪10是不能置于人眼正前方的，所以将眼球扫描仪10放置在头盔本体61内表面、且位于所述显示装置50的上端位置，人在进行虚拟现实体验时，不会遮挡人眼视线。
所述眼皮跟踪装置20的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体61上。
眼皮跟踪装置20跟踪人眼皮动作形态时，是在眼皮的外部空间，不会遮挡人眼视线，所以眼皮跟踪装置20可以设置在头盔60内部的边缘位置，既能通过眼皮动作形态信息判断眼球运动信息，从而确定人眼凝视方向，而又不会遮挡人眼视线。
如图4所示，本实施例提供的带眼球跟踪虚拟现实成像方法，包括如下步骤：
S1、根据所述眼球扫描仪和眼皮跟踪装置同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息、以及眼皮动作形态信息；
S2、根据所述眼球虹膜和/或视网膜信息，初步判断眼睛凝视方向；
S3、根据所述眼皮动作形态信息，和预置的眼皮动作形态数据库进行比较，最终确定眼睛凝视方向；其中，所述预置的眼皮动作形态数据库中映射有任意眼睛凝视方向的眼皮动作形态；
S4、基于所述眼睛凝视方向，确定所述显示装置中显示图像的目标对象；
S5、将所述目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理。
具体地，同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息，和眼皮动作形态信息之时，让人的眼睛根据所述显示装置中的示范动作视频进行示范动作。
具体地，在视频示范动作视频中设置焦点，让人的眼睛根据示范动作视频进行示范动作时，人眼睛看示范动作视频的焦点。
眼皮怎么动，则同步反映眼球的动作轨迹，以眼皮动作形态确定眼球凝视轴的轨迹。
以此，因焦点较小，人眼视线较精确，从而可以精确测度眼皮动作形态信息所体现的人眼凝视方向，利于后续对显示装置中显示图像的目标对象进行精确定位，并进行精确的图像自适应处理。
具体地，将目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理包括而不局限于：对目标对象进行畸变处理，或对显示装置中显示图像整体进行畸变处理。
因为显示装置是与Three Glasses D1、Oculus DK1或Oculus DK2沉浸式虚拟现实头盔类似的设备，其显示的图像存在畸变，且整个图像各处畸变的形态也有差异，将此差异值进行测量，并设为畸变对照参数，当人眼看到该处图像时，则根据畸变对照参数，将该处图像进行反向逆变，则人眼看到的是正常形态的图像，即解决图像畸变的问题，实现了图像的自适应处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种带眼球跟踪虚拟现实成像系统，其特征在于，所述带眼球跟踪虚拟现实成像系统包括眼球扫描仪、眼皮跟踪装置、接收模块、处理模块、显示装置和头盔，其中，
所述眼球扫描仪，与所述接收模块相连，用于扫描眼球虹膜和/或视网膜、获取眼球虹膜和/或视网膜信息；并将所述扫描球虹膜和/或视网膜信息发送至所述接收模块；
所述眼皮跟踪装置，与所述接收模块相连，用于跟踪人眼皮动作形态、获取人眼皮动作形态信息；并将所述人眼皮动作形态信息发送至所述接收模块；
所述接收模块，与所述眼球扫描仪和眼皮跟踪装置相连，用于接收所述眼球扫描仪发送的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及所述眼皮跟踪装置发送的所述眼皮动作形态信息；
所述处理模块，与所述接收模块相连，用于分析、比对和处理所述接收模块接收的所述眼球虹膜和/或视网膜信息以及眼皮动作形态信息，判断眼球运动状态；
所述显示装置，与所述处理模块相连，用于根据所述处理模块判断的所述眼球运动状态，显示对应的图像信息；
所述眼球扫描仪、所述眼皮跟踪装置、所述接收模块、所述处理模块和所述显示装置设置在所述头盔上。
2.如权利要求1所述的眼球运动轨迹跟踪装置，其特征在于，所述头盔包括头盔本体和固定所述头盔本体的头戴装置。
3.如权利要求2所述的眼球运动轨迹跟踪装置，其特征在于，所述显示装置位于所述头盔本体的正前方。
4.如权利要求2所述的眼球运动轨迹跟踪装置，其特征在于，所述眼球扫描仪的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体上。
5.如权利要求2所述的眼球运动轨迹跟踪装置，其特征在于，所述眼皮跟踪装置的数量为二个或二个以上，均设置于所述头盔本体上。
6.一种带眼球跟踪虚拟现实成像方法，其特征在于，所述带眼球跟踪虚拟现实成像方法包括步骤：
S1、根据所述眼球扫描仪和眼皮跟踪装置同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息、以及眼皮动作形态信息；
S2、根据所述眼球虹膜和/或视网膜信息，初步判断眼睛凝视方向；
S3、根据所述眼皮动作形态信息，和预置的眼皮动作形态数据库进行比较，最终确定眼睛凝视方向；其中，所述预置的眼皮动作形态数据库中映射有任意眼睛凝视方向的眼皮动作形态；
S4、基于所述眼睛凝视方向，确定所述显示装置中显示图像的目标对象；
S5、将所述目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理。
7.如权利要求6所述的带眼球跟踪虚拟现实成像方法，其特征在于：同步采集眼球虹膜和/或视网膜信息、以及眼皮动作形态信息之时，让人的眼睛根据所述显示装置中的示范动作视频进行示范动作。
8.如权利要求7所述的带眼球跟踪虚拟现实成像方法，其特征在于：让人的眼睛根据示范动作视频进行示范动作时，人眼睛看示范动作视频的焦点。
9.如权利要求6所述的带眼球跟踪虚拟现实成像方法，其特征在于，将目标对象根据需要进行自适应性的清晰化处理包括而不局限于：对目标对象进行畸变处理，或对显示装置中显示图像整体进行畸变处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150722 |