CN107992192A - 一种缓解用眼疲劳的方法和虚拟现实显示设备 - Google Patents
一种缓解用眼疲劳的方法和虚拟现实显示设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例涉及虚拟现实显示技术领域,尤其涉及一种缓解用眼疲劳的方法和虚拟现实显示设备,用于实现自动的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。本发明实施例确定的眼部特征数据反映了用户眼球运动情况以及眼部疲劳状态,如此,可以实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及虚拟现实显示技术领域,尤其涉及一种缓解用眼疲劳的方法和虚拟现实显示设备。
背景技术
目前,虚拟现实显示设备可以为用户提供虚拟场景和实景混合的视觉体验。比如虚拟现实头戴式显示设备,具体包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜等,以虚拟现实显示头盔为例,用户在佩戴虚拟现实头盔时,眼睛处于一个较暗的观看环境,很容易产生疲劳感,可通过增加背景光缓解视觉疲劳。
现有技术中,增加背景光的方法主要包括在外壳壁上增加透明窗或开孔让外界环境光射入眼镜内,或者,在外壳内壁上增加灯光源。但是增加背景光的方式,存在如下缺陷:因为个体生理差异的存在,每个人的眼睛对光强的接受度不一样,用户不清楚该如何调节背景光强弱程度以减缓视觉疲劳,这种方式不能满足大多数用户缓解用眼疲劳的需求。而且,采用用户手动调节方式繁琐,用户体验差。
因此,亟需一种缓解用眼疲劳的方法,用于实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
发明内容
本发明实施例提供一种缓解用眼疲劳的方法和虚拟现实显示设备,用于实现自动的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
本发明实施例提供一种缓解用眼疲劳的方法,适用于具有背景灯和信号采集器的虚拟现实显示设备;该方法包括:通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。
本发明实施例提供一种虚拟现实显示设备,包括信号采集器、微处理器和背景灯,微处理器分别与信号采集器、背景灯连接;信号采集器,用于采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;微处理器,用于从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态。
本发明实施例中,通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。可见,本发明实施例确定的眼部特征数据反映了用户眼球运动情况以及眼部疲劳状态,如此,可以实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。
图1为本发明实施例提供的一种虚拟现实显示设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种缓解用眼疲劳的方法流程示意图;
图3为本发明实施例提供的信号采集器结构示意图;
图4为本发明实施例提供的采集眼球向角膜侧运动的肌电信号的原理图;
图5为本发明实施例提供的眼球向角膜侧运动的肌电信号的示例图;
图6为本发明实施例提供的采集眼球向巩膜侧运动的肌电信号的原理图;
图7为本发明实施例提供的眼球向角膜侧运动的肌电信号的示例图;
图8为本发明实施例提供的眨眼事件对应的肌电信号的示例图;
图9为本发明实施例提供的另一种缓解用眼疲劳的方法流程示意图;
图10为本申请实施例提供的一种虚拟现实显示设备的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
现有技术中的虚拟现实设备密封了面部空间,使用户佩戴时基本看不到外界环境光,只能被动接受屏幕发光,导致长时间观看或者屏幕显示画面亮暗变化激烈时瞳孔极易疲劳。为了改善用户用眼疲劳,本发明实施例提供了以下虚拟现实显示设备。
图1示例性示出了本发明实施例提供的一种虚拟现实显示设备的结构示意图。
如图1所示,本发明实施例提供的虚拟现实显示设备包括外壳101、电路板102、显示屏103、距离传感器104、透镜105、背景灯106和信号采集器107;其中,电路板102分别与显示屏103、距离传感器104、背景灯106和信号采集器107连接。可选的,距离传感器104安装的位置可以为外壳101内部的任意位置;较佳的,距离传感器104安装在外壳101内部且安装位置为用户两个眼睛108的中垂线上,以便于准确的确定用户眼部与虚拟现实显示设备的距离,确定用户是否佩戴虚拟现实显示设备。信号采集器107用于采集用户眼部运动产生的肌电信号;可选的,信号采集器107包括电极,比如采用电极接触用户眼睛周围的皮肤监测眼部运动。
可选的,电路板102中包括各种电路,用于实现虚拟现实显示设备内部各个器件之间的信号传输。可选的,电路板102中还包括控制装置,比如微处理器。可选的,该控制装置可以控制显示屏103开启或关闭;一种可选控制方式为该控制装置直接控制显示屏103开启或关闭;另一种可选控制方式为屏驱动单元接收该控制装置发送的控制信号之后,屏驱动单元控制显示屏103开启或关闭。可选的,该控制装置也可以控制距离传感器104检测虚拟现实显示设备与用户头部的距离,以便实时的监测用户是否佩戴虚拟现实显示设备。可选的,该控制装置还可以控制信号采集器107开始或停止采集工作,比如,在用户佩戴上虚拟现实显示设备时,控制信号采集器107开始采集用户眼部运动产生的肌电信号;在用户不佩戴虚拟现实显示设备时,控制信号采集器107停止采集工作。可选的,该控制装置还可以在确定用户眼部疲劳状态后,调节背景灯106的亮度;一种可选控制方式为该控制装置直接调节背景灯106的亮度,另一种可选控制方式为通过驱动单元调节背景灯106的亮度。可选的,背景灯106可以为LED灯。
图2示例性示出了本发明实施例提供的一种缓解用眼疲劳的方法流程示意图。如图2所示,本发明实施例提供的缓解用眼疲劳的方法,适用于具有背景灯和信号采集器的虚拟现实显示设备;该方法包括以下步骤:
步骤201:通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;
步骤202:从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;
步骤203:根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。
本发明实施例中,通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。可见,本发明实施例确定的眼部特征数据反映了用户眼球运动情况以及眼部疲劳状态,如此,可以实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
针对上述实施例中的步骤201,下面结合的眼部运动情况进行详细说明。
由于眼睛客观存在稳定电位,角膜侧为正电位,巩膜侧为负电位。角膜侧和巩膜侧之间的电位差大小为0.4~10mV。当眼球运动时,角膜与巩膜之间的电位差会随着眼球的运动而不断变化,在时间轴上构成一条反应眼球运动轨迹的肌电信号。
本发明提供一种实现上述步骤201的实施例,在用户眼睛的眼睑上下位置安放电极,通过监测一对电极对所产生的电位差,就可以确定用户当前眼部运动状况,比如转动眼球、眨眼、凝视等动作。
图3示例性示出了本发明实施例提供的信号采集器结构示意图。如图3所示,信号采集器包括模数转换通道一330、电极331、电极332、模数转换通道二340、电极341和电极342。其中,模数转换通道一330连接电极331和电极332,电极331和电极332设置在眼睛310周围的皮肤上。电极331和电极332用于采集眼睛310的眼部运动产生的电位差随时间变化的模拟信号,将得到模拟信号通过模数转换通道一330进行模数转换之后,得到数字信号,即上述实施例中的肌电信号。相应的,模数转换通道二340连接电极341和电极342,电极341和电极342设置在眼睛320周围的皮肤上。电极341和电极342用于采集眼睛320的眼部运动产生的电位差随时间变化的模拟信号,将得到模拟信号通过模数转换通道二340进行模数转换之后,得到数字信号,即上述实施例中的肌电信号。在一般情况下,眼睛310和眼睛320的眼球运动的动作几乎一致,因此,在实际采集肌电信号时,可以采集一个眼睛的眼部运动产生的肌电信号,并进行调节背景灯的亮度。为了保证准确的调节背景灯的亮度,也可以采集两个眼睛的眼部运动产生的肌电信号,并进行调节背景灯的亮度。
基于图3,图4示例性示出了本发明实施例提供的采集眼球向角膜侧运动的肌电信号的原理图。如图4所示,在眼睛401的上、下眼睑处安置电极402和电极403,模数转换通道404连接电极402和电极403,模数转换通道404用于采集电极402和电极403之间的电位差。如图4所示,眼球向角膜侧运动偏转角度为30°时,在电极402和电极403形成的电位差为正值,模数转换通道404采集到的肌电信号如图5所示。
图5示例性示出了眼球向角膜侧运动的肌电信号的示例图。如图5所示,该肌电信号中的脉冲信号就是眼球向角膜侧运动产生的,该脉冲信号起始时间为0.5s,结束时间为1.2s,电位峰值为150μV,可见,眼球向角膜侧运动的时长为0.7s。
基于图3,图6示例性示出了本发明实施例提供的采集眼球向巩膜侧运动的肌电信号的原理图。如图6所示,在眼睛601的上、下眼睑处安置电极602和电极603,模数转换通道604连接电极602和电极603,模数转换通道606用于采集电极602和电极603之间的电位差。如图6所示,眼球向巩膜侧运动偏转角度为15°时,在电极602和电极603形成的电位差为负值,模数转换通道606采集到的肌电信号如图7所示。
图7示例性示出了眼球向角膜侧运动的肌电信号的示例图。如图7所示,该肌电信号中的脉冲信号就是眼球向巩膜侧运动产生的,该脉冲信号起始时间为0.7s,结束时间为1.4s,电位峰值为-80μV,可见,眼球向角膜侧运动的时长为0.7s。
本发明实施例中,用户眼部运动可以包括眼球偏转、眨眼、凝视、长时间闭眼等动作,在肌电信号中呈现为一个脉冲信号,不同的动作对应的脉冲信号的属性信息不同;比如,眼球偏转产生的脉冲信号的波形多为矩形波,如图5和图7中的脉冲信号。眨眼产生的脉冲信号的波形多为尖顶波。图8示例性示出了本发明实施例提供的眨眼事件对应的肌电信号的示例图,如图8所示,每次眨眼出现一个尖顶波,称为一次眨眼事件。
基于步骤202,一种可选的实施方式中,从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据,包括:确定出肌电信号中的脉冲信号;根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号;将属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,作为眼部特征数据。由于眼睛在眨眼时,可以将泪液均匀的散步在角膜和结膜上,确保眼睛内部不干燥,当眼睛感到不舒服时,会通过眨眼动作缓解不适,可见,眨眼事件可以反映眼部疲劳状态,如此,通过眨眼事件的属性信息,可以确定眼部疲劳状态,进而根据眼部疲劳状态自动调节背景灯的亮度。
一种可实施的方式中,根据眼部特征数据调节背景灯的亮度,包括:根据预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定用户眼部疲劳状态;在确定用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高背景灯的亮度。如此,可以实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
可选的,脉冲信号的属性信息包括起始时间、结束时间,以及该脉冲信号的电位峰值。根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号,包括:针对每个脉冲信号,若确定出该脉冲信号的结束时间和起始时间的差值小于时间阈值,和/或,该脉冲信号的电位峰值大于电位阈值,则该脉冲信号属于眨眼事件的脉冲信号。如此,可以准确的从所有的脉冲信号中确定出属于眨眼事件的脉冲信号,将肌电信号中的不能反映眼部疲劳状态的脉冲信号、以及其它非脉冲信号滤除,根据眨眼事件的脉冲信号的属性信息确定眼部疲劳状态的准确度提高,进而使得调节背景灯亮度时更能符合个人用眼疲劳情况,提高用户体验。
下面针对如何确定用户眼部疲劳状态进行详细说明。
本发明实施例中,预设时长为信号采集器工作的M个周期,M为正整数。比如,信号采集器工作的当前周期为第M个周期。
一种可选的确定眼部疲劳状态的实施例中,计算出M个周期中每个周期内的用户眼部的疲劳度,建立疲劳度与亮度的对应关系。如此,可以根据当前周期的疲劳度,直接确定出当前周期的疲劳度对应的目标亮度,将当前亮度调节至目标亮度即可。
另一种可选的确定眼部疲劳状态的实施例中,根据预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定用户眼部疲劳状态,包括:确定第M个周期的眨眼事件的第一发生频率和第M个周期的眨眼事件的第一平均时长;确定第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二发生频率和第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二平均时长;根据第一发生频率、第一平均时长、第二发生频率和第二平均时长,确定用户眼部疲劳状态。如此,不需要知道每个周期内的用户眼睛的疲劳度,与建立疲劳度与亮度的对应关系相比,一方面,本发明实施例中根据当前周期与历史周期相比的眼部疲劳状态就可以调节亮度的方式更加简单;另一方面,也可以避免用户在不同时间亮度与疲劳度对应关系发生变化导致眼部疲劳状态误判的情况。
举个例子,记录M个周期中每个周期内的发生眨眼事件的次数,以及M个周期中每次发生眨眼事件的时长(即该次眨眼事件的结束时间和发生时间的差值)。比如,将一个周期设置为一分钟。本发明实施例中,根据M和N之间的关系不同,确定用户眼部疲劳状态包括以下两种情况:
第一种情况下,N等于M-1,也就是说,将第M个周期内的眨眼事件与前M-1个周期内的眨眼事件比较,确定眼部疲劳状态。这种情况下,与当前周期内的眨眼时间相比较前M-1个周期内的母本数量大,每增加一个周期,当前周期与前M-1个周期内的母本数据比较眼部疲劳状态变化不大,无法得到比较准确的眼部疲劳状态。
第二种情况下,N不等于M-1,也就是说,此时可以通过设置N为不同的数值,将第M个周期与该第M个周期之前的最邻近N个周期内的疲劳度相比较,得到的比较结果相对于第一种情况来说更接近用户当前的眼部疲劳状态。
在上述第二种情况下,N的取值有多种实现方式。可选的,可根据实际需要设置具体的数值,此处不进行具体数值的限制;比如N取值为4,此时第M个周期之前最邻近的N个周期为第M-4至M-1个周期。可选的,还可以将用户处于非疲劳状态的周期个数作为N的值;比如在0-8分钟内用户不疲劳,则N取值为8,此时第M个周期之前最邻近的N个周期为第M-8至M-1个周期。
本发明实施例中,发生频率为单位时间内眨眼事件发生的次数,平均时长是每次眨眼事件的结束时间和起始时间的差值的平均值。
以第一发生频率为例,比如M等于20,每个周期为1分钟,单位时间为1分钟,比如第20分钟内眨眼事件发生的次数为60,那么,第一发生频率为60次/分钟。
再以第二发生频率为例,比如,N等于3,那么第二发生频率为在第17分钟至第19分钟内眨眼事件发生频率;比如在第17分钟至第19分钟发生眨眼事件的次数为120次,那么,第二发生频率为40次/分钟。
本发明实施例中,用户眼部疲劳状态可以包括两种:一种状态为疲劳度不变,另一种状态为疲劳度增加。
本发明实施例中,确定用户眼部疲劳状态的方式有多种。一种可选的实施方式中,根据第一发生频率和第二发生频率之间的差值,以及第一平均时长和第二平均时长之间的差值,确定用户眼部疲劳状态。比如设置频率阈值,将第一发生频率和第二发生频率之间的发生频率差值与频率阈值比较;再比如,设置时长阈值,将第一平均时长和第二平均时长之间的平均时长差值与时长阈值比较。若发生频率差值大于频率阈值,说明第M周期内比历史周期发生的眨眼事件的次数多;或者,平均时长大于时长阈值,说明第M周期内比历史周期发生的每次眨眼事件的时长更长,确定用户眼部疲劳状态为疲劳度增加。
另一种可选的实施方式中,根据第一发生频率与第二发送频率的比值,以及第一平均时长和第二平均时长之间的比值,确定用户眼部疲劳状态。本发明实施例中,确定用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,包括:确定第一发生频率与第二发送频率的第一比值及第一平均时长与第二平均时长的第二比值;若第一比值和第二比值满足预设条件,则确定用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;其中,预设条件包括:第一比值大于第一阈值,和/或,第二比值大于第二阈值。
上述预设条件具体为以下三个条件:第一个条件,第一比值大于第一阈值;第二个条件,第二比值大于第二阈值;第三个条件,第一比值大于第一阈值,且第二比值大于第二阈值。若第一比值和第二比值满足上述三个条件中的任一个,则用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态。若第一比值和第二比值不满足上述条件中的任一个,则用户眼部疲劳状态为疲劳度不变状态。本发明实施例中,第一阈值和第二阈值可以根据实际需要设置,此处不作具有数值的限定。比如,第一阈值可以取值为1.05,第二阈值可以取值为1。
本发明实施例中,在确定出用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高背景灯的亮度的具体调节方式有多种。
一种实现方式为,用户在佩戴前自行设置可调节亮度值,比如,将可调节亮度值设置为10,在使用过程中需要调高背景灯的亮度时,每次调节时在当前亮度的基础上亮度值增加10。
另一种实现方式为,在当前亮度基础上按照最大亮度的固定比例调节。可选的,固定比例可以用户使用时自行设置,比如设置为1%、5%、10%等。也可以在出厂前设置默认值。比如最大亮度值为100,固定比例设置为5%,那么,每次调节时在当前亮度的基础上亮度值增加5。
本发明实施例中,若当前周期内用户眼部疲劳状态为疲劳度不变状态,那么,保持当前亮度值不变。若当前周期内用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,那么,需要调高当前亮度值。一种可选的实施方式中,在确定用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高背景灯的亮度,包括:若在所述第M个周期所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,则调高所述背景灯的亮度,直至所述用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态。
较佳的,若在第M个周期用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,则调高背景灯的亮度,并在第M+1个周期确定用户的眼部疲劳状态;若在第M+1个周期用户眼部疲劳状态处于疲劳度增加状态,则继续调高背景灯的亮度,直至用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态。如此,可以实时、自动的确定当前亮度是否符合用户眼部疲劳不变状态的需求,并进行背景灯的亮度调节,直至用户处于眼部疲劳不变状态,进而可以改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题,也可以提高用户体验。
为了更清楚的介绍上述方法流程,本发明实施例提供另一种缓解用眼疲劳的方法的示例。
图9示例性示出了本发明实施例提供的另一种缓解用眼疲劳的方法流程示意图,如图9所示,该缓解用眼疲劳的方法,包括以下步骤:
步骤901:通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;
步骤902:确定出肌电信号中的脉冲信号;
步骤903:针对每个脉冲信号,确定该脉冲信号是否属于眨眼事件的脉冲信号;若是,则执行步骤904;若否,则执行步骤913;
步骤904:将属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,作为眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;
步骤905:根据预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定用户眼部疲劳状态;
步骤906:确定第M个周期的眨眼事件的第一发生频率和第M个周期的眨眼事件的第一平均时长;
步骤907:确定第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二发生频率和第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二平均时长;
步骤908:确定第二发送频率与第一发生频率的第一比值及第二平均时长与第一平均时长的第二比值;
步骤909:第一比值和第二比值是否满足预设条件:第一比值大于第一阈值,和/或,第二比值大于第二阈值;若是,则执行步骤910;若否,则执行步骤912;
步骤910:确定在第M个周期用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;
步骤911:调高背景灯的亮度,并在第下一个周期确定用户的眼部疲劳状态,直至用户在第M+i个周期内用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态;
步骤912:确定在第M个周期用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;
步骤913:将不属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,不作为眼部特征数据。
通过上述实施例可以看出,本发明实施例中,通过信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯的亮度。可见,本发明实施例确定的眼部特征数据反映了用户眼球运动情况以及眼部疲劳状态,如此,可以实现自动、准确的调节背景灯的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
基于以上实施例以及相同构思,图10为本申请实施例提供的一种虚拟现实显示设备的示意图。如图10所示,该虚拟现实显示设备1000可以实现如上图2中所示的任一项或任多项对应的方法中的步骤。虚拟现实显示设备1000包括信号采集器1001、微处理器1002和背景灯1003,微处理器1002分别与所述信号采集器1001、背景灯1003连接。
所述信号采集器1001,用于采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;
所述微处理器1002,用于从所述肌电信号中确定出所述用户的眼部特征数据;根据所述眼部特征数据,调节所述背景灯1003的亮度;所述眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态。
本发明实施例中,通过信号采集器1001采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;从肌电信号中确定出用户的眼部特征数据;眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;根据眼部特征数据,调节背景灯1003的亮度。可见,本发明实施例确定的眼部特征数据反映了用户眼球运动情况以及眼部疲劳状态,如此可以实现自动、准确的调节背景灯1003的亮度,改善用户眼睛处于较暗的观看环境下容易产生用眼疲劳问题。
可选的,所述信号采集器1001包括至少一对电极和信号处理模块;每对电极分别安装于用户眼睛的上、下眼睑处。所述至少一对电极每对电极,用于采集所述预设时长内所述用户的眼球运动产生的电位差;所述信号处理模块,用于根据每对电极采集到的所述用户的眼球运动产生的电位差,输出电位差随时间变化的肌电信号;所述微处理器1002,具体用于:确定出所述肌电信号中的脉冲信号;根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号;将所述属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,作为所述眼部特征数据;根据所述预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定所述用户眼部疲劳状态;在确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高所述背景灯1003的亮度。
可选的,所述脉冲信号的属性信息包括起始时间、结束时间,以及该脉冲信号的电位峰值;所述微处理器1002,具体用于:针对每个脉冲信号,若确定出该脉冲信号的结束时间和起始时间的差值小于时间阈值,和/或,该脉冲信号的电位峰值大于电位阈值,则该脉冲信号属于眨眼事件的脉冲信号。
可选的,所述预设时长为所述信号采集器1001工作的M个周期;所述M为正整数;所述处理器,用于:确定第M个周期的眨眼事件的第一发生频率和所述第M个周期的眨眼事件的第一平均时长;确定所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二发生频率和所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二平均时长;所述N为小于M的正整数;根据所述第一发生频率、所述第一平均时长、所述第二发生频率和所述第二平均时长,确定所述用户眼部疲劳状态。
可选的,所述处理器,具体用于:确定所述第二发送频率与所述第一发生频率的第一比值及所述第二平均时长与所述第一平均时长的第二比值;若所述第一比值和所述第二比值满足预设条件,则确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;其中,所述预设条件包括:所述第一比值大于第一阈值,和/或,所述第二比值大于第二阈值;若在所述第M个周期所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,则调高所述背景灯1003的亮度,直至所述用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态。
上述虚拟现实显示设备所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种缓解用眼疲劳的方法,其特征在于,适用于具有背景灯和信号采集器的虚拟现实显示设备;所述方法包括:
通过所述信号采集器采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;
从所述肌电信号中确定出所述用户的眼部特征数据;所述眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态;
根据所述眼部特征数据,调节所述背景灯的亮度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述肌电信号中确定出所述用户的眼部特征数据,包括:
确定出所述肌电信号中的脉冲信号;
根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号;
将所述属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,作为所述眼部特征数据;
根据所述眼部特征数据,调节所述背景灯的亮度,包括:
根据所述预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定所述用户眼部疲劳状态;
在确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高所述背景灯的亮度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述脉冲信号的属性信息包括起始时间、结束时间,以及该脉冲信号的电位峰值;
所述根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号,包括:
针对每个脉冲信号,若确定出该脉冲信号的结束时间和起始时间的差值小于时间阈值,和/或,该脉冲信号的电位峰值大于电位阈值,则该脉冲信号属于眨眼事件的脉冲信号。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设时长为所述信号采集器工作的M个周期;所述M为正整数;
所述根据所述预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定所述用户眼部疲劳状态,包括:
确定第M个周期的眨眼事件的第一发生频率和所述第M个周期的眨眼事件的第一平均时长;
确定所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二发生频率和所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二平均时长;所述N为小于M的正整数;
根据所述第一发生频率、所述第一平均时长、所述第二发生频率和所述第二平均时长,确定所述用户眼部疲劳状态。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,包括:
确定所述第二发送频率与所述第一发生频率的第一比值及所述第二平均时长与所述第一平均时长的第二比值;
若所述第一比值和所述第二比值满足预设条件,则确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;其中,所述预设条件包括:所述第一比值大于第一阈值,和/或,所述第二比值大于第二阈值;
所述在确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高所述背景灯的亮度,包括:
若在所述第M个周期所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,则调高所述背景灯的亮度,并在第M+1个周期确定所述用户的眼部疲劳状态;
若在所述第M+1个周期用户眼部疲劳状态处于疲劳度增加状态,则继续调高所述背景灯的亮度,直至所述用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态。
6.一种虚拟现实显示设备,其特征在于,包括信号采集器、微处理器和背景灯,所述微处理器分别与所述信号采集器、背景灯连接;
所述信号采集器,用于采集预设时长内用户眼球运动产生的肌电信号;
所述微处理器,用于从所述肌电信号中确定出所述用户的眼部特征数据;根据所述眼部特征数据,调节所述背景灯的亮度;所述眼部特征数据用于确定眼部疲劳状态。
7.如权利要求6所述的虚拟现实显示设备,其特征在于,所述信号采集器包括至少一对电极和信号处理模块;每对电极分别安装于用户眼睛的上、下眼睑处;
所述至少一对电极每对电极,用于采集所述预设时长内所述用户的眼球运动产生的电位差;
所述信号处理模块,用于根据每对电极采集到的所述预设时长内所述用户的眼球运动产生的电位差,输出电位差随时间变化的肌电信号;
所述微处理器,具体用于:
确定出所述肌电信号中的脉冲信号;根据各脉冲信号的属性信息,确定属于眨眼事件的脉冲信号;将所述属于眨眼事件的脉冲信号的属性信息,作为所述眼部特征数据;根据所述预设时长内的眨眼事件的脉冲信号的属性信息,确定所述用户眼部疲劳状态;在确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态的情况下,调高所述背景灯的亮度。
8.如权利要求7所述的虚拟现实显示设备,其特征在于,所述脉冲信号的属性信息包括起始时间、结束时间,以及该脉冲信号的电位峰值;
所述微处理器,具体用于:
针对每个脉冲信号,若确定出该脉冲信号的结束时间和起始时间的差值小于时间阈值,和/或,该脉冲信号的电位峰值大于电位阈值,则该脉冲信号属于眨眼事件的脉冲信号。
9.如权利要求7所述的虚拟现实显示设备,其特征在于,所述预设时长为所述信号采集器工作的M个周期;所述M为正整数;
所述处理器,用于:
确定第M个周期的眨眼事件的第一发生频率和所述第M个周期的眨眼事件的第一平均时长;
确定所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二发生频率和所述第M个周期之前最邻近的N个周期内眨眼事件的第二平均时长;所述N为小于M的正整数;
根据所述第一发生频率、所述第一平均时长、所述第二发生频率和所述第二平均时长,确定所述用户眼部疲劳状态。
10.如权利要求9所述的虚拟现实显示设备,其特征在于,所述处理器,具体用于:
确定所述第二发送频率与所述第一发生频率的第一比值及所述第二平均时长与所述第一平均时长的第二比值;
若所述第一比值和所述第二比值满足预设条件,则确定所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态;其中,所述预设条件包括:所述第一比值大于第一阈值,和/或,所述第二比值大于第二阈值;
若在所述第M个周期所述用户眼部疲劳状态为疲劳度增加状态,则调高所述背景灯的亮度,直至所述用户眼部疲劳状态处于疲劳度不变状态。
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