CN109581655A - 一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法，在眼球追踪过程中，将光源转换为第一类型偏振光，第一类型偏振光包括穿过透镜的第一部分第一类型偏振光，及被透镜反射的第二部分第一类型偏振光；将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，眼球位于第一部分第一类型偏振光的光路上；滤除第二部分第一类型偏振光，将第二类型偏振光输出至采集器，根据采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。由于经过透镜反射的光和经眼球反射且经透镜透射的光为两种类型的偏振光，通过滤除装置来滤除透镜反射的光，使经眼球反射且经透镜透射的光被采集器采集，达到抑制透镜反射的光进入采集器的目的，避免杂散光对采集眼部图像造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及眼球追踪技术领域，更为具体的说，涉及一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法。
背景技术
眼球追踪技术是研究和利用眼球动作的一种重要手段，通过该技术可以找到人眼关注的焦点，进而可以分析人的行为和意识。目前眼球追踪技术已应用于多个领域之中，如人机交互、体育运动、汽车、飞机驾驶、场景研究等。未来随着眼球追踪技术的逐渐成熟以及人工智能的不断发展，眼球追踪技术将会有更为广泛的应用前景。
当前影响眼球追踪稳定性的一个主要问题就是用户自身佩戴的眼镜会有反光。眼球追踪模组大多采用红外光源进行主动照明，当光线入射至人眼时会经过用户所佩戴的眼镜，如近视眼镜、远视眼镜等，因此会有一部分光被反射进入图像采集系统中，进而严重影响对眼球上光斑的定位处理。由于目前佩戴眼镜的客户群体十分庞大，因此抑制眼镜反光已成为一个不可忽视的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法，有效解决现有技术存在的问题，抑制透镜反射的光进入采集器，而保证对眼球上光斑定位效果高。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种抑制透镜反光的眼球追踪系统，包括：
光源装置，所述光源装置用于出射光源；
第一转换装置，所述第一转换装置设置于所述光源装置与所述透镜之间，所述第一转换装置用于将穿过所述第一转换装置的所述光源转换为第一类型偏振光，所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；
第二转换装置，所述第二转换装置设置于眼球与所述透镜之间，所述第二转换装置用于将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
以及，滤光装置，所述滤光装置用于滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。
可选的，所述第一转换装置为起偏器。
可选的，所述第二转换装置将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球；
或者，所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球且经所述眼球反射至所述第二转换装置，所述第二转换装置将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光；
或者，所述第二转换装置将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球后经所述眼球反射至所述第二转换装置，所述第二转换装置将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可选的，所述第二转换装置为相位调制装置。
可选的，所述相位调制装置为波片。
可选的，所述滤光装置为检偏器。
可选的，所述滤光装置的位置可调。
相应的，本发明还提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪方法，包括：
将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；
将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。
可选的，将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，包括：
将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球；
或者，所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球且经所述眼球反射后，将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光；
或者，将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球后经所述眼球反射后，将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可选的，根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪，具体包括：
获取用户的眼部图像；
基于所述眼部图像提取眼部特征信息；
基于所述眼部特征信息确定注视信息。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法，在眼球追踪过程中，首先将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；而后将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；然后滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。本发明提供的技术方案，由于经过透镜反射的光和经眼球反射且经透镜透射的光为两种类型的偏振光，因此能够通过滤除装置来滤除透镜反射的光，而使得经眼球反射且经透镜透射的光被采集器所采集，达到抑制透镜反射的光进入采集器的目的，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响，最终保证对眼球上光斑定位效果高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图；
图2为为本申请实施例提供的一种线偏振光经透镜反射的原理图；
图3本申请实施例提供的另一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种抑制透镜反光的眼球追踪方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，当前影响眼球追踪稳定性的一个主要问题就是用户自身佩戴的眼镜会有反光。眼球追踪模组大多采用红外光源进行主动照明，当光线入射至人眼时会经过用户所佩戴的眼镜，如近视眼镜、远视眼镜等，因此会有一部分光被反射进入图像采集系统中，进而严重影响对眼球上光斑的定位处理。由于目前佩戴眼镜的客户群体十分庞大，因此抑制眼镜反光已成为一个不可忽视的问题。
基于此，本申请实施例提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法，有效解决现有技术存在的问题，抑制透镜反射的光进入采集器，而保证对眼球上光斑定位效果高。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图5对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所述，为本申请实施例提供的一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图，其中，眼球追踪系统包括：
光源装置100，所述光源装置100用于出射光源；
第一转换装置200，所述第一转换装置200设置于所述光源装置100与所述透镜200之间，所述第一转换装置300用于将穿过所述第一转换装置300的所述光源转换为第一类型偏振光，所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜200的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜200反射的第二部分第一类型偏振光；
第二转换装置500，所述第二转换装置500设置于眼球400与所述透镜200之间，所述第二转换装置500用于将穿过所述透镜200的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，所述眼球400位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
以及，滤光装置600，所述滤光装置600用于滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器700，以根据所述采集器700获取的眼部图像完成用户眼球的追踪。
其中，在采集器采集用户的眼部图像后，处理装置根据采集器700获取的眼部图像完成用户眼球的追踪，其中，处理装置可以通过获取用户的眼部图像，基于眼部图像提取眼部特征信息，并基于眼部特征信息确定注视信息。其中，具体可以从获取的眼部图像中提取眼部特征信息用于建立视线/注视点估计的模型，本申请实施例提供的眼部特征信息可以包括：瞳孔位置、瞳孔形状、虹膜位置、虹膜形状、眼皮位置、眼角位置、光斑(也成为普尔钦斑)位置等。如眼部特征信息为光斑位置时，随着眼球的转动时，瞳孔中心与光斑相位位置随之发生变化，处理装置通过采集器700采集到的带有光斑的若干眼部图像反映出这样的位置变化关系，而后根据该位置变化关系进行视线/注视点估计。
需要说明的是，本申请实施例提供的抑制透镜反光的眼球追踪系统为单眼球的追踪系统，在对单眼球进行追踪时可以采用本申请实施例提供的眼球追踪系统；或者，在对双眼球进行追踪时可以采用两个独立的眼球追踪系统分别对不同眼球进行追踪。以及，本申请实施例提供的透镜可以为用户所佩戴的眼镜，且本申请实施例提供的眼球追踪系统可以应用于头戴式显示设备等电子装置，对此本申请不做具体限制。
可以理解的，本申请实施例提供的技术方案，由于经过透镜反射的光和经眼球反射且经透镜透射的光为两种类型的偏振光，因此能够通过滤除装置来滤除透镜反射的光，而使得经眼球反射且经透镜透射的光被采集器所采集，达到抑制透镜反射的光进入采集器的目的，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响，最终保证对眼球上光斑定位效果高。
本申请实施例提供的眼球追踪系统，在光源装置出射光源后，第一转换装置首先将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；而后通过第二转换装置将穿过透镜的所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；而后通过滤光装置滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器。下面对本申请实施例提供的眼球追踪系统的各个组成器件进行详细的说明。
在本申请一实施例中，本申请提供的光源装置可以为红外光源装置，即本申请实施例提供的光源装置出射红外光源，其中，将光源选取为红外光源能够避免影响眼睛的视觉效果。本申请实施例提供的光源装置可以包括至少一个发光源；在光源装置包括多个发光源时，多个发光源可以按照预设方式排列，如按照品字形方式排列、按照一字型方式排列等，对此本申请不做具体限制。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述第一转换装置可以为起偏器。其中，本申请提供的第一转换装置用于将光源转换为第一类型偏振光；可选的，本申请实施例提供的第一类型偏振光可以为线偏振光。第一转换装置将第一类型偏振光出射且入射至透镜时分为两部分，其一为透过透镜的第一部分第一类型偏振光，其二为被透镜反射的第二部分第一类型偏振光。
其中，以第一类型偏振光为线偏振光为例，线偏振光相位差为0，其透过透镜后的第一部分线偏振光相位不变；以及，线偏振光经透镜反射后第二部分第一类偏振光仍然是线偏振光。结合图2所示，为本申请实施例提供的一种线偏振光经透镜反射的原理图，菲涅尔根据电磁场的边界条件推导出描述光在两介质(非金属、非磁性物质)分界面上反射和折射特性的菲涅尔公式。设一束线偏振光以入射角θ1从第一介质入射到第二介质，MN为第一介质和第二介质的分界面，入射光、反射光、折射光分别定义为入射光E、反射光R和折射光D表示，以及，入射光E、反射光R和折射光D的下标p和s分别表示平行于入射面的振动分量和垂直于入射面的振动分量；
对于反射光R，菲涅尔公式可表示为：
Rs/Es＝-sin(θ1-θ2)/sin(θ1+θ2) (公式一)
及，Rp/Ep＝tan(θ1-θ2)/tan(θ1+θ2) (公式二)
根据公式一和公式二可知，反射光R的振动分量Rs相对于入射光E的振动分量Es，及反射光R的振动分量Rp相对于入射光E的振动分量Ep相位改变是0或180度。由于Es和Ep频率相同且相位差为0，故而，Rs和Rp相位差稳定在0或180度。因此可得出，线偏振光在非金属、非磁性物质表面发生反射时，其反射光仍然为线偏振光。
在本申请一实施例中，本申请提供的第二转换装置用于将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，第二转换装置可以在第一部分第一类型偏振光入射至眼球之前完成转换过程，或者在第一部分第一类型偏振光被眼球反射后完成转换过程，或者，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球和反射出眼球后的过程中完成转换过程，对此本申请不做具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
如图3所示，为本申请实施例提供的另一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图，其中，本申请实施例提供的所述第二转换装置500将穿过所述透镜200的所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球400，然后第二类型偏振光经所述眼球400反射且并穿过透镜200。
可以理解的，本申请图3所示的眼球追踪系统，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球前，第二转换装置首先将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，而后第二类型偏振光入射至眼球，且第二类型偏振光被眼球反射后，最终第二类型偏振光穿过透镜后出射。
或者，如图4所示，为本申请实施例提供的又一种抑制透镜反光的眼球追踪系统的结构示意图，其中，本申请实施例提供的所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球400且经所述眼球400反射至所述第二转换装置500，所述第二转换装置500将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可以理解的，本申请图4所示的眼球追踪系统，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球后，该第一部分第一类型偏振光被眼球所反射，且第一部分第一类型偏振光被反射至第二转换装置中，第二转换装置将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后经过透镜出射。
或者，如图1所示，本申请实施例提供的所述第二转换装置500将穿过所述透镜200的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球400后经所述眼球400反射至所述第二转换装置500，所述第二转换装置500将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可以理解的，本申请图1所示的眼球追踪系统，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球前，第一部分第一类型偏振光首先入射至第二转换装置，被第二转换装置进行相位差改变处理，而后改变相位差的第一部分第一类型偏振光入射至眼球且被眼球反射，被眼球反射的改变相位差的第一部分第一类型偏振光再次入射至第二转换装置，第二转换装置将该改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后经过透镜出射。
可选的，本申请实施例提供的所述第二转换装置为相位调制装置。其中，本申请实施例提供的所述相位调制装置为波片。
在本申请一实施例中，本申请提供的滤光装置设置在采集器之前，用于滤除射向采集器且经透镜反射的第二部分第一类型偏振光，而使得第二类型偏振光被采集器采集，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响。可选的，本申请实施例提供的所述滤光装置为检偏器。
进一步的，本申请实施例提供的所述滤光装置的位置可调，其中，通过调整滤光装置的位置，使得滤光装置更好的消除第二部分第一类型偏转光对采集器的影响；并且，由于不同用户的眼部区域特征等影响因素不同，因而通过设置位置可调的滤光装置，以适用不同的用户的使用。
以及，在本申请一实施例中，本申请提供的采集器可以为图像采集设备，如红外摄像设备、红外图像传感器、照相机或摄像机等。
下面结合第一类型偏振光为线偏振光，且第二类型偏振光为椭圆偏振光对本申请提供的技术方案进行详细描述。结合图1所示，本申请实施例提供的第二转换装置500为1/8波片；其中，光源经过第一转换装置300后转换为线偏振光，而后线偏振光入射至透镜200时分为：透过透镜200的第一部分线偏振光，及被透镜200反射的第二部分线偏振光。第一部分线偏振光经过1/8波片500入射至眼球400，而后被眼球400反射再次经过1/8波片500后出射，第一部分线偏振光两次经过1/8波片500而转换为椭圆偏振光，通过将第一部分线偏振光转换为椭圆偏振光，以将椭圆偏振光和第二部分线偏振光区分开，便于滤除第二部分线偏振光。椭圆偏振光经过透镜200后出射，此时，射向采集器700的光包括有第二部分线偏振光和椭圆偏振光，通过滤光装置600将第二部分线偏振光滤除，而传输椭圆偏振光至采集器700，保证采集器700可以清楚的拍摄到眼球400反射的光斑(也称为普尔钦班)，由此获取带有光斑的眼部图像，并传输至处理装置。
其中，随着眼球的转动时，瞳孔中心与光斑相位位置随之发生变化，处理装置通过采集器700采集到的带有光斑的若干眼部图像反映出这样的位置变化关系，而后根据该位置变化关系进行视线/注视点估计。
相应的，本申请实施例还提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪方法，参考图5所示，为本申请实施例提供的一种抑制透镜反光的眼球追踪方法的流程图，其中，眼球追踪方法包括：
S1、将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；
S2、将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
S3、滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。
其中，在采集器采集用户的眼部图像后，可以根据采集器获取的眼部图像完成用户眼球的追踪，其中，根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪，具体包括：获取用户的眼部图像；基于眼部图像提取眼部特征信息；并基于眼部特征信息确定注视信息。其中，具体可以从获取的眼部图像中提取眼部特征信息用于建立视线/注视点估计的模型，本申请实施例提供的眼部特征信息可以包括：瞳孔位置、瞳孔形状、虹膜位置、虹膜形状、眼皮位置、眼角位置、光斑(也成为普尔钦斑)位置等。如眼部特征信息为光斑位置时，随着眼球的转动时，瞳孔中心与光斑相位位置随之发生变化，处理装置通过采集器700采集到的带有光斑的若干眼部图像反映出这样的位置变化关系，而后根据该位置变化关系进行视线/注视点估计。
需要说明的是，本申请实施例提供的抑制透镜反光的眼球追踪方法为单眼球的追踪方法，在对单眼球进行追踪时可以采用本申请实施例提供的眼球追踪方法；或者，在对双眼球进行追踪时可以采用两个独立的眼球追踪方法分别对不同眼球进行追踪。以及，本申请实施例提供的透镜可以为用户所佩戴的眼镜，且本申请实施例提供的眼球追踪系统可以应用于头戴式显示设备等电子装置，对此本申请不做具体限制。
可以理解的，本申请实施例提供的技术方案，由于经过透镜反射的光和经眼球反射且经透镜透射的光为两种类型的偏振光，因此能够通过滤除透镜反射的光，而使得经眼球反射且经透镜透射的光被采集器所采集，达到抑制透镜反射的光进入采集器的目的，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响，最终保证对眼球上光斑定位效果高。
本申请实施例提供的眼球追踪方法，在相应的光源装置发射光源后，首先将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；而后将穿过透镜的所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；最后滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器。下面对本申请实施例提供的眼球追踪方法的各个步骤进行详细的说明。
在本申请一实施例中，本申请提供的光源装置可以为红外光源装置，即本申请实施例提供的光源装置出射红外光源，其中，将光源选取为红外光源能够避免影响眼睛的视觉效果。本申请实施例提供的光源装置可以包括至少一个发光源；在光源装置包括多个发光源时，多个发光源可以按照预设方式排列，如按照品字形方式排列、按照一字型方式排列等，对此本申请不做具体限制。
在本申请一实施例中，本申请在将光源转换为第一类型偏振光时，可以将光源转换为县偏振光，其中，线偏振光入射至透镜时分为两部分，其一为透过透镜的第一部分线偏振光，其二为被透镜反射的第二部分线偏振光。其中，本申请可以采用第一转换装置将光源转换为第一类型偏振光，且第一转换装置可以为起偏器。
在本申请一实施例中，本申请提供对于将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光转换过程，可以设置在入射至眼球前，或者被眼球反射后，或者在入射至眼球且被眼球反射的过程中，对此本申请不做具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。具体的，本申请提供的将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，包括：
将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球。
可以理解的，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球前，首先将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，而后第二类型偏振光入射至眼球，且第二类型偏振光被眼球反射后，最终第二类型偏振光穿过透镜后出射。
或者，所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球且经所述眼球反射后，将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可以理解的，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球后，该第一部分第一类型偏振光被眼球所反射，且第一部分第一类型偏振光被反射后转换为第二类型偏振光，而后经过透镜出射。
或者，将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球后经所述眼球反射后，将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
可以理解的，眼球设置在第一部分第一类型偏振光的光路上，在第一部分第一类型偏振光入射至眼球前，第一部分第一类型偏振光首先进行相位差改变处理，而后改变相位差的第一部分第一类型偏振光入射至眼球且被眼球反射，然后将该改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，而后经过透镜出射。
可选的，本申请实施例可以采用第二转换装置将第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，且第二类型偏振光可以为椭圆偏振光，对此本申请不做具体限制，其中，本申请提供的第二转换装置可以为相位调制装置。以及，本申请实施例提供的相位调制装置可以为波片。
在本申请一实施例中，本申请对于第二部分第一类型偏振光的滤光处理在采集器之前，通过滤除射向采集器且经透镜反射的第二部分第一类型偏振光，而使得第二类型偏振光被采集器采集，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响。可选的，本申请可以采用滤光装置滤除射向采集器且经透镜反射的第二部分第一类型偏振光，而使得第二类型偏振光被采集器采集，且本申请实施例提供的滤光装置可以为检偏器。
进一步的，本申请实施例提供的滤光装置的位置可调，其中，通过调整滤光装置的位置，使得滤光装置更好的消除第二部分第一类型偏转光对采集器的影响；并且，由于不同用户的眼部区域特征等影响因素不同，因而通过设置位置可调的滤光装置，以适用不同的用户的使用。
以及，在本申请一实施例中，本申请提供的采集器可以为图像采集设备，如红外摄像设备、红外图像传感器、照相机或摄像机等。
相应的，在上述任意一实施例提供的抑制透镜反光的眼球追踪系统应用于眼球追踪装置时，本申请实施例提供的种眼球追踪装置包括至少一个上述任意一实施例提供的抑制透镜反光的眼球追踪系统。
在本申请一实施例中，本申请提供的眼球追踪装置可以为眼镜类穿戴装置等小型眼球追踪装置，或者为其他大型眼球追踪装置，对此本申请不做具体限制。
以及，本申请实施例提供的眼球追踪装置包括多个上述任意一实施例提供的抑制透镜反光的眼球追踪系统时，如包括两个抑制透镜反光的眼球追踪系统时可以对单一用户进行眼球追踪；或者，包括更多的抑制透镜反光的眼球追踪系统时可以对多个用户进行眼球追踪，对此需要根据实际应用进行具体设计。
本申请实施例提供了一种抑制透镜反光的眼球追踪系统及眼球追踪方法，在眼球追踪过程中，首先将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；而后将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；然后滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。本发明提供的技术方案，由于经过透镜反射的光和经眼球反射且经透镜透射的光为两种类型的偏振光，因此能够通过滤除装置来滤除透镜反射的光，而使得经眼球反射且经透镜透射的光被采集器所采集，达到抑制透镜反射的光进入采集器的目的，避免了杂散光对采集器采集眼部图像时造成影响，最终保证对眼球上光斑定位效果高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种抑制透镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，包括：
光源装置，所述光源装置用于出射光线；
第一转换装置，所述第一转换装置设置于所述光源装置与所述透镜之间，所述第一转换装置用于将穿过所述第一转换装置的所述光线转换为第一类型偏振光，所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；
第二转换装置，所述第二转换装置设置于眼球与所述透镜之间，所述第二转换装置用于将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
以及，滤光装置，所述滤光装置用于滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。
2.根据权利要求1所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述第一转换装置为起偏器。
3.根据权利要求1所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述第二转换装置将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球；
或者，所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球且经所述眼球反射至所述第二转换装置，所述第二转换装置将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光；
或者，所述第二转换装置将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球后经所述眼球反射至所述第二转换装置，所述第二转换装置将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
4.根据权利要求1所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述第二转换装置为相位调制装置。
5.根据权利要求4所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述相位调制装置为波片。
6.根据权利要求1所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述滤光装置为检偏器。
7.根据权利要求1所述的抑制眼镜反光的眼球追踪系统，其特征在于，所述滤光装置的位置可调。
8.一种抑制透镜反光的眼球追踪方法，其特征在于，包括：
将光源转换为第一类型偏振光，且所述第一类型偏振光包括穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光，以及被所述透镜反射的第二部分第一类型偏振光；
将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，其中，所述眼球位于所述第一部分第一类型偏振光的光路上；
滤除所述第二部分第一类型偏振光，以及将所述第二类型偏振光输出至采集器，以根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪。
9.根据权利要求8所述的抑制眼镜反光的眼球追踪方法，其特征在于，将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光，包括：
将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光后，使所述第二类型偏振光进入所述眼球；
或者，所述第一部分第一类型偏振光进入所述眼球且经所述眼球反射后，将所述第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光；
或者，将穿过所述透镜的第一部分第一类型偏振光的相位差改变后，使改变相位差的第一部分第一类型偏振光进入所述眼球后经所述眼球反射后，将改变相位差的第一部分第一类型偏振光转换为第二类型偏振光。
10.根据权利要求8所述的抑制眼镜反光的眼球追踪方法，其特征在于，根据所述采集器获取的眼部图像完成用户的眼球追踪，具体包括：
获取用户的眼部图像；
基于所述眼部图像提取眼部特征信息；
基于所述眼部特征信息确定注视信息。
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|---|---|---|---|---|
| CN114839773A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-08-02 | 季华实验室 | 界面结构、显示装置及头戴式可视设备 |
| WO2023246816A1 (zh) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | 北京七鑫易维信息技术有限公司 | 一种眼球追踪光学系统及头戴式设备 |
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2019
- 2019-01-08 CN CN201910015297.1A patent/CN109581655B/zh active Active
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