CN105357421A - 一种智能眼镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能眼镜系统，在前端设置了视频信息处理模块，直接在智能眼镜的前端对视频信息进行处理，然后将处理后的信息与服务器进行数据交换，相对于直接将视频信息传输至服务器进行处理，数据传输量更小，与服务器的交互更方便，信息传输效率更高；集成模块中的拾音器、耳机和无线通信模块可实现与云端中心的实时通讯，方便服务器的指挥人员及时观测视频数据，并向用户反馈需要显示的信息。

Description

一种智能眼镜系统

技术领域

本发明属于佩戴式智能设备技术领域，具体涉及一种智能眼镜系统。

背景技术

传统设备的单一功能已经不能够满足人们日益增长的多功能需求。例如智能手机出来之前，手机大多被用来作为通讯工具，而随着技术的发展，智能手机的出现，手机不仅仅限于通话的功能，人们更多的将其作为一种休闲娱乐工具，极大的丰富了人们的日常生活。

眼镜作为一种佩戴式设备，已经融入人们的生活，例如太阳镜、防护镜、光学镜等。而这些传统意义上的眼镜大多具有专业的功能，其功能比较单一。然而随着科学技术的发展以及移动互联时代的到来，眼镜与互联网相结合已经成为可能。与智能手机一样，互联网与眼镜相结合也意味着智能眼镜的到来，智能眼镜的出现也将颠覆以往人们对眼镜功能的认知。同时，眼镜作为一种便携式设备，与智能手机不同，其可解放人们双手，这让其拥有具有更加广阔的应用前景，比如军事领域、警察动态执法以及民用驾车等。

因此，需要一种新的智能眼镜系统来解决上诉问题。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中眼镜的缺陷，提供一种智能眼镜系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能眼镜系统，包括眼镜支架和服务器，所述眼镜支架上设置有集成模块、电源模块和OLED显示器，所述集成模块包括无线通信模块、拾音器、耳机、视频信息处理模块和显示信息处理模块；

所述摄像头设置在所述眼睛支架的鼻梁位置，所述集成模块设置在所述眼镜支架的镜腿一侧并与所述镜腿固定连接，

所述摄像头用于采集眼镜前方的视频信息，并将所述的视频信息传输至所述视频信息处理模块；

所述视频信息处理模块用于处理视频信息，然后将处理后的信息传输至所述服务器；

所述显示信息处理模块用于处理OLED显示器的显示信息；

所述耳机用于播放所述服务器传输过来的声音信息以及眼镜系统的提示声音；

所述拾音器用于声音的探索和记录，并将声音信息传输至所述服务器；

所述无线通信模块用于和服务器进行通信和数据传输；

所述存储模块用于存储并输出信息。

更进一步的，所述视频信息处理模块用于人脸识别、车牌识别和/或身份识别。在智能眼镜的视频信息处理模块即进行人脸识别、车牌识别和/或身份识别可以有效降低存储容量，可以更方便的与服务器进行数据传输。

更进一步的，所述无线通信模块包括蓝牙模块和RT9193电路，所述蓝牙模块包括UART_TXD接口、UART_RXD接口、VCC3.3接口、第一GND接口、第二GND接口、PIO11接口和第三GND接口，所述UART_TXD接口连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接TXD接口，所述二极管D1的正极通过电阻R1连接VCC电压端；所述UART_RXD接口连接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接RXD接口，所述UART_RXD接口通过电阻R2连接VCC3.3电压端，所述第一GND接口、第二GND接口和第三GND接口均接地，所述PIO11接口通过电阻R3连接KEY接口，所述PIO11接口通过电阻R4接地；

所述VCC3.3接口连接VCC3.3.电压端，所述VCC3.3接口通过并联连接的电容C1和电容C2接地，所述RT9193电路包括VIN接口、VOUT接口、BP接口、EN接口和第四GND接口，所述BP接口通过电容C4接地，所述VIN接口和EN接口均连接VCC电压端并通过电容C3接地，所述第四GND接口接地。此蓝牙模块更加节能省电，使用更方便。

更进一步的，所述存储模块包括SD存储卡电路，所述SD存储卡电路包括接口电路P2，所述接口电路P2包括DATA2接口、DATA3接口、CMD接口、VDD接口、CLK接口、VSS接口、DATA0接口、DATA1接口和COM接口，所述DATA1接口、DATA0接口、CMD接口、DATA3接口和DATA2接口分别通过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9连接VCC3.3电压端，所述VDD接口连接VCC3.3电压端并通过电容C5接地，所述VSS接口接地，所述VCC3.3电压端连接发光二极管D10的正极，所述发光二极管D10的负极通过电阻R10连接COM接口。本发明的存储模块速度更快，效率更高，更节能。

更进一步的，还包括数字信号处理平台，数字信号处理平台包括第一FPGA芯片、第二FPGA芯片、ADC芯片、DAC芯片、第一SRAM存储器、第二SRAM存储器和PCI桥接芯片，所述第一FPGA芯片双向连通所述第二FPGA芯片，所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片之间设置有参考时钟和晶振；所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片分别双向连通第一SRAM存储器和第二SRAM存储器，DA接口通过ADC芯片单向连通所述第一FPGA芯片，所述第一FPGA芯片通过DAC芯片连通AD接口；其中，接口电路包括J1接口、J2接口、J3接口、J4接口和J5接口，所述第一FPGA芯片通过所述PCI桥接芯片双向连通J1接口，所述第一FPGA芯片通过第一驱动电路单向连通J3接口；所述第二FPGA芯片通过第二驱动电路单向连通J3接口和J4接口，J4接口通过第三驱动电路单向连通所述第二FPGA芯片。本发明的数字信号处理平台可以实现大范围的延迟，同时实现了ADC芯片采样后的数据快速送给DAC芯片输出，也改善了散热不足的问题。

更进一步的，所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片的型号均为XC5VSX95T，所述第一FPGA芯片通过FPGA间断高速数字接口连接所述第二FPGA芯片，所述第一SRAM存储器和第二SRAM存储器的型号均为CY7C1514KV18，所述DAC芯片为MD652D芯片，所述ADC芯片为ADC083000芯片，还包括稳压芯片，所述稳压芯片为数字信号处理平台供电。

有益效果：本发明的智能眼镜系统在前端设置了视频信息处理模块，直接在智能眼镜的前端对视频信息进行处理，然后将处理后的信息与服务器进行数据交换，相对于直接将视频信息传输至服务器进行处理，数据传输量更小，与服务器的交互更方便，信息传输效率更高；集成模块中的拾音器、耳机和无线通信模块可实现与云端中心的实时通讯，方便服务器的指挥人员及时观测视频数据，并向用户反馈需要显示的信息。

附图说明

图1为本发明的智能眼镜系统的结构示意图；

图2为本发明的智能眼镜系统的眼镜的结构示意图；

图3为本发明的智能眼镜系统的另一种结构示意图；

图4为本发明的智能眼镜系统的蓝牙模块的结构示意图；

图5为本发明的智能眼镜系统的SD存储卡电路的结构示意图；

图6为本发明的数字信号处理平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

本实施例提供了一种智能眼镜系统，如图1、图2所示，包括眼镜支架和安装在眼镜支架上的集成模块，其中，眼镜支架上还安装有：

摄像头，用于采集眼镜前方的视频信息，并将视频信息传输至集成模块中的视频信息处理模块，其具有2MP视频拍摄能力和8MP图片拍摄能力；

OLED显示器，用于显示集成模块传输过来的信息，其分辨率为800*600；

电源模块，为集成模块供电。

本实施例智能眼镜系统，集成模块包括无线通信模块、拾音器、耳机、微处理器模块、视频信息处理模块、显示信息处理模块以及存储模块；

无线通信模块用于和服务器进行通信和数据传输，支持4G、wifi和蓝牙等无线通信方式；

拾音器用于声音的探索和记录，并将声音信息传输至服务器，与耳机相结合，可实现与服务器的语音通讯，拾音器采用声纹识别技术，具有独特的抗噪能力以及不受方言或普通话变化的干扰；

耳机用于播放服务器传输过来的声音信息以及智能眼镜系统的提示声音，与拾音器、无线通信模块相结合实现音频通信功能，实现与服务器或用户之间的语言对讲；

微处理器模块用于协调其它模块的动作以及处理相关信息，如协调用户和服务器的实时通信；

视频信息处理模块用于处理相关视频信息，包括对视频信息进行人脸识别、车牌识别以及身份识别等，其中，人脸识别采用动态人脸识别技术，可同时识别10张人脸并可高速对比、实时显示对比结果；

显示信息处理模块用于处理OLED显示器的显示信息，包括服务器传输过来的指令信息；

存储模块用于存储并输出相应的信息。

本实施例智能眼镜系统，集成模块利用无线通信模块，实现与服务器进行实时通信，可将视频信息处理模块处理后的信号传输至服务器，并利用拾音器和耳机实现与服务器的语音通讯。

服务器包括第二无线通信模块和视频信息分析中心。

其中，视频信息分析中心用于对视频信息进行处理和保存，并可将处理结果反馈给用户，显示在OLED显示器上。

请参阅图4和图5所示，无线通信模块包括蓝牙模块和RT9193电路，蓝牙模块包括UART_TXD接口、UART_RXD接口、VCC3.3接口、第一GND接口、第二GND接口、PIO11接口和第三GND接口，UART_TXD接口连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接TXD接口，二极管D1的正极通过电阻R1连接VCC电压端；UART_RXD接口连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接RXD接口，UART_RXD接口通过电阻R2连接VCC3.3电压端，第一GND接口、第二GND接口和第三GND接口均接地，PIO11接口通过电阻R3连接KEY接口，PIO11接口通过电阻R4接地。

VCC3.3接口连接VCC3.3.电压端，VCC3.3接口通过并联连接的电容C1和电容C2接地，RT9193电路包括VIN接口、VOUT接口、BP接口、EN接口和第四GND接口，BP接口通过电容C4接地，VIN接口和EN接口均连接VCC电压端并通过电容C3接地，第四GND接口接地。此蓝牙模块更加节能省电，使用更方便。

存储模块包括SD存储卡电路，SD存储卡电路包括接口电路P2，接口电路P2包括DATA2接口、DATA3接口、CMD接口、VDD接口、CLK接口、VSS接口、DATA0接口、DATA1接口和COM接口，DATA1接口、DATA0接口、CMD接口、DATA3接口和DATA2接口分别通过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9连接VCC3.3电压端，VDD接口连接VCC3.3电压端并通过电容C5接地，VSS接口接地，VCC3.3电压端连接发光二极管D10的正极，发光二极管D10的负极通过电阻R10连接COM接口。本发明的存储模块速度更快，效率更高，更节能。

请参阅图6所示，还包括数字信号处理平台，数字信号处理平台包括第一FPGA芯片、第二FPGA芯片、ADC芯片、DAC芯片、第一SRAM存储器、第二SRAM存储器和PCI桥接芯片，第一FPGA芯片双向连通第二FPGA芯片，第一FPGA芯片和第二FPGA芯片之间设置有参考时钟和晶振；第一FPGA芯片和第二FPGA芯片分别双向连通第一SRAM存储器和第二SRAM存储器，DA接口通过ADC芯片单向连通第一FPGA芯片，第一FPGA芯片通过DAC芯片连通AD接口；其中，接口电路包括J1接口、J2接口、J3接口、J4接口和J5接口，第一FPGA芯片通过PCI桥接芯片双向连通J1接口，第一FPGA芯片通过第一驱动电路单向连通J3接口；第二FPGA芯片通过第二驱动电路单向连通J3接口和J4接口，J4接口通过第三驱动电路单向连通第二FPGA芯片。本发明的数字信号处理平台可以实现大范围的延迟，同时实现了ADC芯片采样后的数据快速送给DAC芯片输出，也改善了散热不足的问题。

第一FPGA芯片和第二FPGA芯片的型号均为XC5VSX95T，第一FPGA芯片通过FPGA间断高速数字接口连接第二FPGA芯片，第一SRAM存储器和第二SRAM存储器的型号均为CY7C1514KV18，DAC芯片为MD652D芯片，ADC芯片为ADC083000芯片，还包括稳压芯片，稳压芯片为数字信号处理平台供电。

工作原理：AD信号经过ADC芯片ADC083000送入FPGA1XC5VSX95T进行串并转换，经数字测频、DDC等信号处理后通过SRAMCY7C1514KV18-250BZC实现数字延迟，数字延迟后的数据经两片FPGA间断高速数字接口送入到FPGA2中，再通过SRAMCY7C1514KV18-250BZC实现数字延迟后经DUC后送给DA输出。PCI桥接芯片与FPGA1通信，把需要的各种参数传输给FPGA1,板上的供电均来自稳压芯片LTM4600。

设计电路中，采用了两片大容量的FPGAXC5VSX95T互联的同时，其中一片FPGA不仅与ADADC083000相连，而且该芯片与PCI桥接芯片PCI9056相连接，还外挂了两片大容量的SRAMCY7C1514KV18，该片FPGA不仅实现对AD信号的快速串并转换功能，同时对串并转换的得到的数据进行数字信号处理，如DDC、数字测频等。对数字信号处理后的数据可以通过SRAM来实现5ms的数字延迟，延迟后的数据经过高速接口传输到另外一片FPGA中。该片FPGA还实现与桥接芯片的通信功能，以便接收cPCI总线下载的各种所需数据。另外一片FPGA与DAMD652D相连，也外挂了两片大容量的SRAMCY7C1514KV18，该片FPGA把第一片来的延迟数据再通过SRAM来实现5ms的延迟，这样整个平台可以实现10ms的数字延迟，延迟后的数据经过DUC处理送给DA输出。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明所述的智能眼镜系统，集成模块中的拾音器、耳机和无线通信模块可实现与云端中心的实时通讯，方便云端中心的指挥人员及时观测视频数据，并向用户反馈需要显示的信息，因此，本发明提供了一种能够进行双向通讯的智能眼镜，极大的提升了用户的体验；

（2）本发明所述的智能眼镜系统，集成模块中的视频信息处理模块可对摄像头拍摄的视频进行处理，并反馈给用户，具有人脸识别、车牌识别以及身份识别等功能。此外，云端中心的视频信息分析中心也对视频信息进行处理，可对集成模块中的视频处理起到互补的作用，因此，本发明提供了一种扩展性极强的智能眼镜服务系统，可在后期不断增加所需功能；

（3）本发明所述的智能眼镜系统，云端中心可根据不同领域的需求进行相比变化，比如军事领域和警察动态执法领域，用户需和指挥中心进行实时联系，因此可采用上文所述的云端中心的方案。当应用于汽车或飞机驾驶员等领域时，此时的用户无需和指挥中心联系，智能眼镜系统仅需显示汽车或飞机的状态信息等，此时的云端中心即为汽车或飞机的信息显示系统。因此，本发明提供了可适用于不同领域的智能眼镜系统。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例智能眼镜系统，如图3所示，包括眼镜支架、安装在眼镜支架上的集成模块和OLED显示器，主要应用于飞机驾驶领域。

本实施例集成模块包括无线通信模块、微处理器模块、显示信息处理模块以及存储模块；

显示信息处理模块主要对信息显示系统传输过来的飞机状态信息进行显示；

信息显示系统包括飞机状态监控模块和无线通信模块，飞机状态监控模块主要对飞机的状态进行监控，并通过无线通讯模块发送给集成模块用于显示，其中需显示的飞机状态包括飞行高度、飞行方向、垂直速度、气流速度、水平方向、磁罗盘以及飞机警告信息。

Claims (7)

1.一种智能眼镜系统，其特征在于：包括眼镜支架和服务器，所述眼镜支架上设置有集成模块和OLED显示器，所述集成模块包括无线通信模块、拾音器、耳机、存储模块、视频信息处理模块和显示信息处理模块；

所述摄像头设置在所述眼睛支架的鼻梁位置，所述集成模块设置在所述眼镜支架的镜腿一侧并与所述镜腿固定连接，

所述摄像头用于采集眼镜前方的视频信息，并将所述的视频信息传输至所述视频信息处理模块；

所述视频信息处理模块用于处理视频信息，然后将处理后的信息传输至所述服务器；

所述显示信息处理模块用于处理OLED显示器的显示信息；

所述耳机用于播放所述服务器传输过来的声音信息以及眼镜系统的提示声音；

所述拾音器用于声音的探索和记录，并将声音信息传输至所述服务器；

所述无线通信模块用于和服务器进行通信和数据传输；

所述存储模块用于存储并输出信息。

2.如权利要求1所述的智能眼镜系统，其特征在于：所述视频信息处理模块用于人脸识别、车牌识别和/或身份识别。

3.如权利要求1所述的智能眼镜系统，其特征在于：所述服务器包括第一无线通信模块和视频信息分析中心，所述第一无线通信模块用于与无线通信模块连通，所述视频信息分析中心用于对视频信息进行处理和保存，并将处理信息发送至所述显示信息处理模块。

4.根据权利要求1所述的智能眼镜系统，其特征在于：所述无线通信模块包括蓝牙模块和RT9193电路，所述蓝牙模块包括UART_TXD接口、UART_RXD接口、VCC3.3接口、第一GND接口、第二GND接口、PIO11接口和第三GND接口，所述UART_TXD接口连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接TXD接口，所述二极管D1的正极通过电阻R1连接VCC电压端；所述UART_RXD接口连接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接RXD接口，所述UART_RXD接口通过电阻R2连接VCC3.3电压端，所述第一GND接口、第二GND接口和第三GND接口均接地，所述PIO11接口通过电阻R3连接KEY接口，所述PIO11接口通过电阻R4接地；

所述VCC3.3接口连接VCC3.3.电压端，所述VCC3.3接口通过并联连接的电容C1和电容C2接地，所述RT9193电路包括VIN接口、VOUT接口、BP接口、EN接口和第四GND接口，所述BP接口通过电容C4接地，所述VIN接口和EN接口均连接VCC电压端并通过电容C3接地，所述第四GND接口接地。

5.根据权利要求1所述的智能眼镜系统，其特征在于：所述存储模块包括SD存储卡电路，所述SD存储卡电路包括接口电路P2，所述接口电路P2包括DATA2接口、DATA3接口、CMD接口、VDD接口、CLK接口、VSS接口、DATA0接口、DATA1接口和COM接口，所述DATA1接口、DATA0接口、CMD接口、DATA3接口和DATA2接口分别通过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9连接VCC3.3电压端，所述VDD接口连接VCC3.3电压端并通过电容C5接地，所述VSS接口接地，所述VCC3.3电压端连接发光二极管D10的正极，所述发光二极管D10的负极通过电阻R10连接COM接口。

6.如权利要求1所述的基于固定位置的全景视频图像生成装置，其特征在于：还包括数字信号处理平台，数字信号处理平台包括第一FPGA芯片、第二FPGA芯片、ADC芯片、DAC芯片、第一SRAM存储器、第二SRAM存储器和PCI桥接芯片，所述第一FPGA芯片双向连通所述第二FPGA芯片，所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片之间设置有参考时钟和晶振；所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片分别双向连通第一SRAM存储器和第二SRAM存储器，DA接口通过ADC芯片单向连通所述第一FPGA芯片，所述第一FPGA芯片通过DAC芯片连通AD接口；其中，接口电路包括J1接口、J2接口、J3接口、J4接口和J5接口，所述第一FPGA芯片通过所述PCI桥接芯片双向连通J1接口，所述第一FPGA芯片通过第一驱动电路单向连通J3接口；所述第二FPGA芯片通过第二驱动电路单向连通J3接口和J4接口，J4接口通过第三驱动电路单向连通所述第二FPGA芯片。

7.根据权利要求6所述的数字信号处理平台，其特征在于：所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片的型号均为XC5VSX95T，所述第一FPGA芯片通过FPGA间断高速数字接口连接所述第二FPGA芯片，所述第一SRAM存储器和第二SRAM存储器的型号均为CY7C1514KV18，所述DAC芯片为MD652D芯片，所述ADC芯片为ADC083000芯片，还包括稳压芯片，所述稳压芯片为数字信号处理平台供电。