CN105739096B - 一种智能眼镜及智能投影显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能眼镜及智能投影显示方法，该智能眼镜用以佩戴于人体眼睛以观察周边环境，该智能眼镜包含:投影单元；存储单元，预存投影影像；区域特征获取模组，用以获取该周边环境的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应；第一侦测模组，用以追踪该人体眼睛以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应；以及处理单元，耦接该投影单元、该存储单元、该区域特征获取模组以及该第一侦测单元，该处理单元获取该多个区域资讯及该多个第一特征参数，并依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以控制该投影单元投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。借此可使虚拟影像与实体影像同时呈现。

Description

一种智能眼镜及智能投影显示方法

技术领域

本发明涉及智能眼镜领域，尤其涉及一种通过侦测周围环境以将存储影像投影显示于周围环境以供观看的智能投影眼镜及智能投影显示方法。

背景技术

智能眼镜，也称智能镜，是指“像智能手机一样，具有独立的操作系统，可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称”。

当使用者佩戴智能眼镜进入一空间时，多半周遭会有许多平面，为了增强视觉效果需要针对不同的平面配合显示虚拟影像，以与实体影像一起呈现在使用者的眼前，且不能影响周围环境实际影像的呈现。

因此，有必要设计一种新型的智能眼镜及智能投影显示方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能眼镜及智能投影显示方法，其能够将虚拟影像与实体影像一起呈现在使用者的眼前，且不影响周围环境实际影像的呈现。

为达到上述目的，本发明提供的智能眼镜，该智能眼镜用以佩戴于人体眼睛以观察周边环境，该智能眼镜包含:投影单元、存储单元、区域特征获取模组、第一侦测模组以及处理单元；该存储单元预存投影影像；该区域特征获取模组，用以获取该周边环境的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应；该第一侦测模组用以追踪该人体眼睛以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应；该处理单元耦接该投影单元、该存储单元、该区域特征获取模组以及该第一侦测单元，该处理单元获取该多个区域资讯及该多个第一特征参数，并依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以控制该投影单元投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。

较佳的，第一特征参数包含注视时间，若该处理单元判断该注视时间小于预设时间，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视频次，若该处理单元判断该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视时间及注视频次，若该处理单元判断该注视时间小于预设时间，该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域。

较佳的，该区域特征获取模组包含三维深度感测单元；区域资讯包含面积参数，该三维深度感测单元用以感测该面积参数，及/或

区域资讯包含距离参数，该三维深度感测单元用以感测该距离参数。

较佳的，该区域特征侦测模组还包含影像撷取单元；

区域资讯还包含颜色参数，该影像撷取单元用以获取该材质参数，及/或

区域资讯还包含材质参数，该影像撷取单元用以获取该材质参数。

较佳的，该智能眼镜还包含方位感测单元，耦接该处理单元，该方位感测单元感知该人体眼睛的移动位置信息；该处理单元依据该移动位置信息及该多个区域资讯确定该多个投影区域。

较佳的，该区域特征侦测模组包含影像撷取单元，区域资讯包含动态资讯，该影像撷取单元获取该动态资讯，该处理单元依据该动态资讯判断是否控制该投影单元投射该投影影像至对应的投影区域；及/或

该区域特征侦测模组包含影像撷取单元，区域资讯包含可读信息，该影像撷取单元获取该可读信息，该处理单元依据该可读信息判断是否控制该投影单元投射该投影影像至对应的投影区域。

较佳的，该投影影像包含第一影像及第二影像；该多个投影区域包含第一投影区域及第二投影区域；该处理单元判断该第一影像与该第一投影区域对应的区域资讯相符，且该第一特征参数小于预设值，则该投影单元投影该第一影像至该第一投影区域；该处理单元判断该第二影像与该第二投影区域对应的区域资讯相符，且该第一特征参数小于该预设值，则该投影单元投影该第二影像至该第二投影区域。

为到达上述目的，本发明还提供一种智能投影显示方法，该方法用于智能眼镜，该智能眼镜用以佩戴于人体眼镜以观察周边环境，该智能投影显示方法包含步骤:预存投影影像；获取该周边环境的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应；追踪该人体眼睛以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应；以及依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。

较佳的，该智能投影显示方法还包括步骤：感知该人体眼睛的移动位置信息，依据该移动位置信息及该多个区域资讯确定该多个投影区域。

较佳的，第一特征参数包含注视时间，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视时间小于预设时间，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的投影区域；或者

第一特征参数包含注视频次，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视时间及注视频次，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视时间小于预设时间，该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域。

与现有技术相比，本发明提供的智能眼镜及智能投影显示方法，可将虚拟影像与实体影像共同呈现在使用者的眼前，让资讯的阅览更佳便利，且不会让使用者丢失所处周边环境中有价值的实际信息，可在有限的视觉范围内感受出更为丰富的资讯信息。

附图说明

图1为本发明一实施例的智能眼镜的结构框图；

图2为本发明一实施例的区域特征获取模组的结构框图；

图3为本发明一实施例的智能眼镜佩戴于人体眼镜并位于一周边环境空间中的立体结构示意图；

图4为图3沿X-X方向的剖面结构示意图；

图5为本发明一实施例的智能投影显示方法流程示意图；

图6为本发明一实施例的智能投影显示方法中选择投影区域的流程图；

图7为本发明另一实施例的智能投影显示方法中选择投影区域的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1及图2所示，揭示了本发明智能眼镜001的第一实施例的结构示意图，该智能眼镜001包括处理单元1、方位感测单元2、区域特征获取模组3、第一侦测模组4、存储单元5及投影单元6，其中，处理单元1耦接方位感测单元2、区域特征获取模组3、第一侦测模组4、存储单元5及投影单元6。

参照图2及图3所示，将智能眼镜001佩戴于使用者的眼睛M上并处于一周边环境S中，使用者可通过智能眼镜001观看周边环境S的多个平面区域A、B、C、D的实际影像，此处的平面区域A、B、C、D即为多个投影区域，同时，智能眼镜001的存储单元5中还存储有投影影像I，当使用者佩戴智能眼镜001于该周边环境S中环视时，处理单元1可通过追踪眼睛M获取到的多个第一特征参数以及侦测周边环境S获取的多个区域资讯，再根据该多个第一特征参数及该多个区域资讯决定将预存的该投影影像I投射以显示到周边环境S的对应平面区域，从而实现虚拟影像与实体影像的组合呈现；投影单元6则在处理单元1的控制下投影该投影影像I至对应的平面区域；于本实施例中，以该投影影像I包含第一影像I1及第二影像I2举例说明。

方位感测单元2可为重力传感器(G-sensor)与陀螺仪(Gyro)，方位感测单元2感知使用者的眼睛M的移动位置信息，举例而言，该移动位置信息包括正视方向及旋转角度，参见图4，眼睛M的初始正视方向d1，此时方位感测单元2感测眼睛M的对应旋转角度θ1，当使用者的眼睛M沿着旋转方向L1或者旋转方向L2环视以不断改变正视方向时，可记录眼睛M的正视方向d2、d3、d4及相对于初始正视方向d1的旋转角度θ2、θ3、θ4，当然，此处的旋转角度θ1、θ2、θ3、θ4可为一范围值以分别与平面区域A、B、C、D对应。

同时，当使用者的眼睛M沿着旋转方向L1或者旋转方向L2环视时，区域特征获取模组3可获取周边环境S的多个区域资讯N1、N2、N3、N4，该多个区域资讯N1、N2、N3、N4与多个平面区域A、B、C、D一一对应；于本实施例中，区域特征获取模组3包括三维深度感测单元31及影像撷取单元32，区域资讯N1、N2、N3、N4分别包含面积参数a1、a2、a3、a4及距离参数b1、b2、b3、b4其中之一或组合，三维深度感测单元31用以感测该面积参数a1、a2、a3、a4、该距离参数b1、b2、b3、b4，区域资讯N1、N2、N3、N4还分别包含颜色参数c1、c2、c3、c4及材质参数k1、k2、k3、k4其中之一或组合；同时，当使用者的眼睛M沿着旋转方向L1或者旋转方向L2环视时,影像撷取单元32用以获取该颜色参数c1、c2、c3、c4、该材质参数k1、k2、k3、k4，于具体实施时，影像撷取单元32可先拍摄平面区域A、B、C、D以获取平面影像，再通过影像处理单元对平面区域A、B、C、D对应的平面影像进行图像分析，以获取该颜色参数c1、c2、c3、c4、该材质参数k1、k2、k3、k4；于本实施例中，以区域资讯N1、N2、N3、N4分别包含该面积参数a1、a2、a3、a4、该距离参数b1、b2、b3、b4、该颜色参数c1、c2、c3、c4及该材质参数k1、k2、k3、k4举例说明。

第一侦测模组4用以追踪使用者的眼睛M在旋转观察至平面区域A、B、C、D时的第一特征参数为T1、T2、T3、T4，于本实施例中，第一特征参数为T1、T2、T3、T4包含使用者观看对应平面区域的注视时间t1、t2、t3、t4及观看对应平面区域的注视频次n1、n2、n3、n4；处理单元1获取移动位置信息、第一特征参数T1、T2、T3、T4及区域资讯N1、N2、N3、N4以与以于平面区域A、B、C、D形成对应，存储至存储单元5的一关系表中，具体参见表1：

接下来，处理单元1可根据表1中第一特征参数对应注视频次、注视时间来确定哪些区域适合投影虚拟影像，首选，于存储单元5中还存储有预设时间、预设次数，处理单元1依次对平面区域A、B、C、D进行排查，当处理单元1判断该注视时间小于该预设时间且该注视频次小于该预设次数。举例而言，当平面区域A对应的注视时间t1小于该预设时间且平面区域A对应的注视频次n1小于该预设次数，则表示平面区域A的实体影像为非重要信息，可将投影影像I投射至平面区域A，当平面区域B对应的注视时间t2小于该预设时间但平面区域B对应的注视频次n2大于或等于该预设次数，则表示平面区域B的实体影像为重要信息，则不可将投影影像I投射至平面区域B，当平面区域C对应的注视时间t3小于该预设时间且平面区域C对应的注视频次n3小于该预设次数，则表示平面区域C的实体影像为非重要信息，则可将投影影像I投射至平面区域C，当平面区域D对应的注视频次n3小于该预设次数但平面区域D对应的注视时间t4大于或等于该预设时间，则表示平面区域C的实体影像为重要信息，则不可将投影影像I投射至平面区域D。上述注视时间与预设时间，注视频次与预设次数的比对及判断是否为可投射平面的关系适用于各个平面区域，上述仅是本实施例的一个范例，亦可选择注视频次、预设次数的任一作为判断依据，此处不再赘述。于另一实施例中，区域资讯N1、N2、N3、N4还分别包含平面区域A、B、C、D的动态资讯，进一步的，处理单元1还依据该动态资讯判断是否控制投影单元6投射该投影影像I至对应的该投影区域，换句话说，可根据动态资讯判断平面区域A、B、C、D的实体影像是否为重要信息，以决定是否将投影影像I投射至其上。于又一实施例中，区域资讯N1、N2、N3、N4还分别包含平面区域A、B、C、D的可读信息，进一步的，处理单元1还依据该可读信息判断是否控制投影单元6投射该投影影像I至对应的该投影区域。

通过上述比对，得出平面区域A、B、C、D中平面区域A、C适合投影投影影像I，即可于平面区域A、C呈现虚拟影像。接下来，处理单元1再判断平面区域A、C对应的区域资讯N1、N3与该投影影像I是否相符来决定是否投影该投影影像I至平面区域A、C，于本实施例中，处理单元1可分别判断平面区域A对应的区域资讯N1中的该面积参数a1、该距离参数b1、该颜色参数c1及该材质参数k1是否与该第一影像I1、该第二影像I2相符，若该面积参数a1、该距离参数b1、该颜色参数c1及该材质参数k1与该第一影像I1相符，该面积参数a1、该距离参数b1、该颜色参数c1及该材质参数k1与该第二影像I 2不相符，处理单元1再判断平面区域C对应的区域资讯N3中的该面积参数a3、该距离参数b3、该颜色参数c3及该材质参数k3是否与该第二影像I2相符，若该面积参数a3、该距离参数b3、该颜色参数c3及该材质参数k3与该第二影像I2相符，则完成投影影像于投影区域的匹配，则处理单元1控制投影单元6投射该第一影像I1至平面区域A，投射第二影像I2至平面区域C，于具体实施时，智能眼镜001的投影单元6可根据平面区域A对应的正视方向d1、旋转角度θ1确定第一影像I1的投影方位，以正好投影在平面区域A处，同时，智能眼镜001的投影单元6可根据平面区域C对应的正视方向d3、旋转角度θ3确定第二影像I2的投影方位，以正好投影在平面区域C处。借此，处理单元1依据该移动位置信息及区域资讯N1、N3确定投影区域A、C，从而保证预先存储于智能眼镜001中的虚拟影像准确呈现在合适的平面区域A、C，并与平面区域B、D的有效实体影像共同呈现在使用者的眼前，让资讯的阅览更佳便利，且不会让使用者丢失所处环境中有价值的实际信息，可在有限的智能眼镜001上呈现出更为丰富的资讯信息；此外，此种设计的智能眼镜001成像速度更快、成本更低、良率更高。

参见图5及图6，公开了智能投影显示方法100的实施例的流程图，智能投影显示方法100应用于上述智能眼镜001，其结构、连接关系、参数、功能、效果均于上述智能眼镜001的实施方式相同。智能投影显示方法100包含步骤:

步骤110：预存投影影像，执行步骤120；

步骤120：获取周边环境S的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应，执行步骤130；

步骤130：追踪人体眼睛M以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应，执行步骤140；

步骤140：依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。

进一步的，智能投影显示方法100于步骤120之后、步骤140之前还包括步骤：感知该人体眼睛M的移动位置信息，依据该移动位置信息及该多个区域资讯确定该多个投影区域；从而可为将该投影影像投射至对应的该投影区域时的投影方位提供依据。

参见图6，于本实施例中，该第一特征参数包含注视时间及注视频次，步骤140进一步包含：

步骤111：判断该注视频次是否小于预设次数，该注视时间是否小于预设时间，若判断该注视时间小于该预设时间且该注视频次小于该预设次数，则执行步骤113，若判断出该注视时间大于或等于该预设时间，或者，判断出该注视频次大于或等于该预设次数，则执行步骤112；

步骤112：将该第一特征参数对应的该投影区域分类为不可投影区域；

步骤113：将该第一特征参数对应的该投影区域分类为可投影区域，执行步骤114；

步骤114：判断该第一特征参数对应的该区域资讯与该投影影像是否相符，若该第一特征参数对应的该区域资讯与该投影影像相符，则执行步骤115；

步骤115：投射该投影影像至该区域资讯对应的该可投影区域。

上述方法中，步骤111还可仅判断该注视频次是否小于该预设次数或者该注视时间是否小于该预设时间来确定是否执行步骤112，具体实施方式已于智能眼镜001的实施例中加以描述，步骤114及步骤115亦已经在描述智能眼镜001的实施例中加以描述，此处均不再赘述。参见图7，于另一实施例中，于步骤111之后还包含步骤116：判断平面影像信息是否为有效信息，若是则执行步骤112，若否则执行步骤113；其中该平面影像信息亦已经在描述智能眼镜001的实施例中加以描述，此处均不再赘述，获取该平面影像信息的步骤可在执行步骤116之前即可。

借此，可将虚拟影像与实体影像共同呈现在使用者的眼前，让资讯的阅览更佳便利，且不会让使用者丢失所处周边环境中有价值的实际信息，可在有限的视觉范围内感受出更为丰富的资讯信息；此外，此种设计的成像速度更快、成本更低、良率更高。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种智能眼镜，用以佩戴于人体眼睛以观察周边环境，其特征在于，该智能眼镜包含:

投影单元；

存储单元，预存投影影像；

区域特征获取模组，用以获取该周边环境的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应；

第一侦测模组，用以追踪该人体眼睛以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应；以及

处理单元，耦接该投影单元、该存储单元、该区域特征获取模组以及该第一侦测模组，该处理单元获取该多个区域资讯及该多个第一特征参数，并依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以控制该投影单元投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。

2.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，第一特征参数包含注视时间，若该处理单元判断该注视时间小于预设时间，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视频次，若该处理单元判断该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视时间及注视频次，若该处理单元判断该注视时间小于预设时间，该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则该投影单元投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域。

3.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，该区域特征获取模组包含三维深度感测单元；区域资讯包含面积参数，该三维深度感测单元用以感测该面积参数，及/或

区域资讯包含距离参数，该三维深度感测单元用以感测该距离参数。

4.如权利要求3所述的智能眼镜，其特征在于，该区域特征获取模组还包含影像撷取单元；

区域资讯还包含颜色参数，该影像撷取单元用以获取该颜色参数，及/或区域资讯还包含材质参数，该影像撷取单元用以获取该材质参数。

5.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，还包含方位感测单元，耦接该处理单元，该方位感测单元感知该人体眼睛的移动位置信息；该处理单元依据该移动位置信息及该多个区域资讯确定该多个投影区域。

6.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，该区域特征获取模组包含影像撷取单元，区域资讯包含动态资讯，该影像撷取单元获取该动态资讯，该处理单元依据该动态资讯判断是否控制该投影单元投射该投影影像至对应的投影区域；及/或

该区域特征获取模组包含影像撷取单元，区域资讯包含可读信息，该影像撷取单元获取该可读信息，该处理单元依据该可读信息判断是否控制该投影单元投射该投影影像至对应的投影区域。

7.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，该投影影像包含第一影像及第二影像；该多个投影区域包含第一投影区域及第二投影区域；该处理单元判断该第一影像与该第一投影区域对应的区域资讯相符，且该第一特征参数小于预设值，则该投影单元投影该第一影像至该第一投影区域；该处理单元判断该第二影像与该第二投影区域对应的区域资讯相符，且该第一特征参数小于该预设值，则该投影单元投影该第二影像至该第二投影区域。

8.一种智能投影显示方法，用于智能眼镜，该智能眼镜用以佩戴于人体眼睛以观察周边环境，其特征在于，该智能投影显示方法包含步骤:

预存投影影像；

获取该周边环境的多个区域资讯，该多个区域资讯与多个投影区域一一对应；

追踪该人体眼睛以获取多个第一特征参数，该多个第一特征参数与该多个区域资讯一一对应；以及

依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一。

9.如权利要求8所述的智能投影显示方法，其特征在于，还包括步骤：

感知该人体眼睛的移动位置信息，依据该移动位置信息及该多个区域资讯确定该多个投影区域。

10.如权利要求8所述的智能投影显示方法，其特征在于，第一特征参数包含注视时间，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视时间小于预设时间，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的投影区域；或者

第一特征参数包含注视频次，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域；或者

第一特征参数包含注视时间及注视频次，其中，依据该多个第一特征参数及该多个区域资讯判断以投影该投影影像至该多个投影区域的至少其中之一的步骤为：若判断该注视时间小于预设时间，该注视频次小于预设次数，且该第一特征参数对应的区域资讯与该投影影像相符，则投影该投影影像至该区域资讯对应的该投影区域。