CN109725423B

CN109725423B - 单眼ar眼镜亮度自动调节的方法、存储介质

Info

Publication number: CN109725423B
Application number: CN201910019473.9A
Authority: CN
Inventors: 刘德建; 陈丛亮; 郭玉湖
Original assignee: Fujian TQ Digital Co Ltd
Current assignee: Fujian TQ Digital Co Ltd
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: CN109725423A

Abstract

本发明提供单眼AR眼镜亮度自动调节的方法、存储介质，方法包括：通过红外夜视摄像头实时分别采集用户对应有眼镜显示器的第一眼球的第一眼球信息和未对应有眼镜显示器的第二眼球的第二眼球信息；分别依据当前采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息计算获取各自对应的当前第一瞳孔直径和当前第二瞳孔直径；比较第一瞳孔直径和第二瞳孔直径，若第一瞳孔直径大于第二瞳孔直径，则调高眼镜显示器的亮度；若第一瞳孔直径小于第二瞳孔直径，则调低眼镜显示器的亮度。本发明能依据双眼瞳孔差值调整眼镜显示器的亮度，能够实现更精准的调节眼镜显示器的亮度值，使得显示器亮度与眼睛视野对应的亮度更匹配，为用户提供最佳的观看效果。

Description

单眼AR眼镜亮度自动调节的方法、存储介质

技术领域

本发明涉及AR眼镜领域，具体涉及单眼AR眼镜亮度自动调节的方法、存储介质。

背景技术

目前AR眼镜是通过光线感应来调整显示内容的亮度，经常由于光线方向不同，导致亮度调整后的显示效果不理想。这是由于AR眼镜显示器是半透明的，如果外界亮度高，显示器中的亮度不足则会导致显示过于透明看不清内容；如果外界亮度低，显示器中亮度太高则会非常刺眼对视力会造成一定影响。

例如：通过AR眼镜看着窗户外的景色，这时候室内亮度实际不如窗外的景色亮度高，若根据室内的亮度调整就会导致眼镜显示器的亮度过暗，而看着窗外景色亮度很高，则显示器的内容透明度就过高，会导致看不清屏幕中的内容。因为类似谷歌眼镜显示器是通过投影到棱镜中，棱镜中有一个反光膜，亮度越高则反光越多。

因此，有必要提供一种调节单眼AR眼镜亮度的方案，以为用户提供更好的体验效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供单眼AR眼镜亮度自动调节的方法、存储介质，能实现依据双眼瞳孔差值自动且准确地调整眼镜显示器亮度，获取最佳观看效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，包括：

通过红外夜视摄像头实时分别采集用户对应有眼镜显示器的第一眼球的第一眼球信息和未对应有眼镜显示器的第二眼球的第二眼球信息；

分别依据当前采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息计算获取各自对应的当前第一瞳孔直径和当前第二瞳孔直径；

比较所述第一瞳孔直径和第二瞳孔直径，

若第一瞳孔直径大于第二瞳孔直径，则调高眼镜显示器的亮度；

若第一瞳孔直径小于第二瞳孔直径，则调低眼镜显示器的亮度。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能实现上述单眼AR眼镜亮度自动调节的方法所包含的步骤。

本发明的有益效果在于：基于瞳孔感受不同亮度时将产生缩小或放大变化的原理，以未对应显示器的第二眼球感受外接亮度时对应的第二瞳孔直径为基准，判断第一眼球的第一瞳孔直径较之是放大还是缩小，进而确定第一眼球对应的眼镜显示器的亮度相较于视野环境亮度是偏低还是偏高，并据此进行亮度调整。能实现依据双眼瞳孔差值调整眼镜显示器的亮度，从而实现更精准的调节眼镜显示器的亮度值，使得显示器亮度与眼睛视野对应的亮度更匹配、更均衡，从而为用户提供最佳的观看效果，同时又能减少显示器亮度的调节轮数。

附图说明

图1为本发明提供的一种单眼AR眼镜亮度自动调节的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例二的眼球N感受到外界较弱光线时瞳孔大小与虹膜区域关系的示意图；

图4为本发明实施例二的眼球N感受到外界较强光线时瞳孔大小与虹膜区域关系的示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：依据双眼瞳孔差值调整眼镜显示器的亮度，能够实现更精准的调节眼镜显示器的亮度值，使得显示器亮度与眼睛视野对应的亮度更匹配。

请参照图1，本发明提供一种单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，包括：

比较所述第一瞳孔直径和第二瞳孔直径，

从上述描述可知，本发明至少具有以下优点：(1)能够更准确地调节屏幕亮度，避免由于不同的外界背景亮度不同导致屏幕亮度显示不准确；(2)通过红外夜视摄像头避免识别在昏暗的地方无法识别；(3)通过单独采集未对应显示器的另一只眼睛的瞳孔大小，避免显示器亮度对瞳孔直径产生影响；(4)通过双眼瞳孔比较，更精确的调节亮度，使得亮度与外界亮度更均衡；(5)通过双眼瞳孔差值计算调整亮度，使得调节轮数减少。

进一步的，所述第一眼球信息为第一眼球图像；所述第二眼球信息为第二眼球图像。

由上述描述可知，优选依据眼球图像来判断对应视野的亮度。

进一步的，还包括：

若当前采集得到的第一眼球图像或第二眼球图像的亮度低于阈值，则通过发射红外光重新采集获取第一眼球图像或第二眼球图像。

由上述描述可知，在光线昏暗的地方，能自动通过主动发射红外光辅助采集眼球信息，保证所采集的眼球信息拥有较高清晰度，从而确保基于眼球信息计算获取瞳孔直径的准确性。

进一步的，还包括：分别依据当前采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息计算获取各自对应的当前第一瞳孔直径和当前第二瞳孔直径，具体为：

分别依据当前采集得到的第一眼球图像和第二眼球图像，提取各自对应的第一虹膜区域和第二虹膜区域；

分别将所提取的第一虹膜区域和第二虹膜区域转换为各自对应的第一标准虹膜图像和第二标准虹膜图像；

分别依据所述第一标准虹膜图像和第二标准虹膜图像识别获取各自对应的第一瞳孔区域和第二瞳孔区域；

依据所述第一标准虹膜区域对应的第一虹膜直径计算获取当前的第一瞳孔直径；

依据所述第二标准虹膜区域对应的第二虹膜直径计算获取当前的第二瞳孔直径。

由上述描述可知，依据视野对应的环境亮度高低与瞳孔直径大小之间的关系，分别计算获取双眼瞳孔直径，为后续依据双眼瞳孔直径差值调整眼镜显示器亮度提供科学性和准确性的技术支持，从而为用户提供最佳的观看效果。

进一步的，还包括：所述标准虹膜图像中的虹膜高度和虹膜宽度等同。

由上述描述可知，为了避免红外夜视摄像头对用户视线进行遮挡，红外夜视摄像头可能无法准确获取眼睛正前方的眼球图像，通过将基于眼球图像提取的虹膜区域进行转换，能保证计算获取的瞳孔直径的准确性。

进一步的，所述调高眼镜显示器的亮度，具体为：

依据公式：(第一瞳孔直径-第二瞳孔直径)/(预设瞳孔最大直径-预设瞳孔最小直径)％，计算获取一屏幕亮度值；

依据所述一屏幕亮度值调高眼镜显示器的屏幕亮度。

进一步的，所述调低眼镜显示器的亮度，具体为：

依据公式：(第二瞳孔直径-第一瞳孔直径)/(预设瞳孔最大直径-预设瞳孔最小直径)％，计算获取一屏幕亮度值；

依据所述一屏幕亮度值调低眼镜显示器的屏幕亮度。

由上述描述可知，依据双眼瞳孔差值调整显示屏亮度，不仅能实现更精确的调整眼镜显示器亮度值，使其与用户视野对应的环境亮度更匹配；而且还能减少调节轮数。

本发明提供的另一个技术方案为：

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：对应本领域普通技术人员可以理解实现上述技术方案中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来实现的，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的流程。

基于所述存储介质，能使任意单眼AR眼镜实现依据双眼瞳孔差值调整眼镜显示器的亮度，使得显示器亮度与眼睛视野对应的亮度更匹配。区别于现有直接依据近处的环境亮度调节显示器亮度，容易出现由于用户视野对应的环境亮度与用户近处环境亮度不同而导致眼镜显示器亮度调节不准确，影响观看效果的问题。

其中，所述的存储介质可以是磁盘、光碟、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

实施例一

请参照图1，本实施例提供一种单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，能使用户在佩戴单眼AR眼镜的过程中，自动依据用户双眼感受到不同亮度导致双眼瞳孔差值变化来准确地对眼镜的显示器屏幕亮度进行调整，以使眼镜显示器亮度自动匹配用户视野环境亮度，为用户提供最佳的观看效果。

方法可以包括以下步骤：

S1：通过红外夜视摄像头实时分别采集用户对应有眼镜显示器的第一眼球的第一眼球信息和未对应有眼镜显示器的第二眼球的第二眼球信息；在采集过程中，若当前采集得到的眼球信息中的眼球图像(第一眼球图像或第二眼球图像)的亮度低于阈值，则自动以主动发射红外光的方式辅助重新采集获取眼球信息。

其中，所述红外夜视摄像头主要用于在无可见光或者微光的黑暗环境下，采用红外发射装置主动将红外光投射到眼球上，红外光经眼球反射后进入镜头进行成像。所述用户对应有眼镜显示器的第一眼球的第一眼球信息，指的是用户佩戴单眼AR眼镜后，前方对应有显示器的那个眼球；而所述用户未对应有眼镜显示器的第二眼球，指的是用户佩戴单眼AR眼镜后，前方没有显示器的那个眼球；不管是第一眼球信息还是第二眼球信息，特别指的是眼球图像，即人眼球中对应当前视野显现的图像。

由于对应用户的双眼都需要进行采集眼球信息，因此，优选所述单眼AR眼镜上设置有两个红外夜视摄像头，分别对应用户两眼，从而确保采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息对应的是同一时刻，进而提高后续基于双眼瞳孔差值调整眼镜亮度的准确性。当然，为了简化眼镜结构，减轻眼镜整体重量，也可以只配置有一个红外夜视摄像头，分别对双眼的眼球信息进行采集。优选设置在双眼之间，方便调度。

可选的，红外夜视摄像头与单眼AR眼镜的关系可以是一体化结构，即两个红外夜视摄像头以不可拆卸的方式分别固定设置在单眼AR眼镜结构上；也可以是可拆卸式的一体化结构关系，即红外夜视摄像头可灵活地依据需求选择安装在眼镜上相应位置或从眼镜上拆卸下来；当然，红外夜视摄像头还可以独立配置，如设计成穿戴式或通过支架固定在眉毛的位置，独立于眼镜的配置在头上采集目标眼球的信息。

优选地，红外夜视摄像头的数量为两个，其与单眼AR眼镜为一体化结构，用户佩戴后，两个红外夜视摄像头分别固定在左右眉毛的位置，摄像头各自对应目标眼球。

需要说明的是：(1)为了避免红外夜视摄像头在采集过程对目标眼睛的眼球信息，具体是对眼睛感受到的光线带来影响，同时也为了不会遮挡用户的视线，因此，红外夜视摄像头将不会直接设置在目标眼球的前方，优选设置在眼球斜上方的位置。(2)在光线充足的情况下，如白天，则红外夜视摄像头可在不主动发射红外光的情况下直接摄取目标眼球的眼球图像，而在光线昏暗情况下，则将自动启动红外光辅助采集，能够有效避免在昏暗地方无法识别眼球信息的情况发生。

S2：分别依据当前采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息计算获取各自对应的当前第一瞳孔直径和当前第二瞳孔直径，即分别计算得到双眼瞳孔的直径。

下面，将以依据第一眼球信息计算获取第一瞳孔直径为例展开进行说明，其过程具体可以包括以下子步骤：

S21：依据当前采集得到的第一眼球图像，提取第一虹膜区域；

具体的，每一次采集到眼球图像后，便从采集到的眼球图像中提取出虹膜区域，在此，所述虹膜区域同时包含虹膜和瞳孔。

S22：将所提取的第一虹膜区域转换为第一标准虹膜图像；

由于红外夜视摄像头无法直视目标眼球，即第一眼球，通常是斜向下摄取眼球图像，因此所获取的第一眼球图像中包含的第一虹膜区域大小可能不标准，即第一标准虹膜图像中的虹膜高度和虹膜宽度不等同。因此，需要将所提取的虹膜区域转换成标准虹膜图像。

同样以第一虹膜区域的转换为例展开详细说明：通过对第一虹膜区域进行拉伸、缩放等转换，转换为第一标准虹膜图像，即虹膜高度和虹膜宽度等同的标准圆形。根据统计人的虹膜在11.4mm-12mm之间，优选转换为直径为12mm的标准圆形。

S23：依据所述第一标准虹膜图像识别获取第一瞳孔区域；

S24：依据所述第一标准虹膜区域对应的第一虹膜直径计算获取当前的第一瞳孔直径。

具体的，依据上述转换时选取的第一标准虹膜图像所对应的第一瞳孔直径，计算当前第一瞳孔区域中的第一瞳孔直径。即基于标准虹膜大小与标准虹膜直径之间的比例关系获取像素和实际尺寸的放大系数，进而据此计算获取真实瞳孔直径。例如，假设第一标准虹膜图像的像素为50*50像素，对应上述优选的第一瞳孔直径为12mm，识别获取的第一瞳孔区域对应的第一瞳孔直径像素为30像素，则对应的真实第一瞳孔直径为：30*(12/50)＝7.2mm。

依据当前采集得到的第二眼球信息计算获取对应的当前第二瞳孔直径的过程与上述同理。

S3：比较所述第一瞳孔直径和第二瞳孔直径，

若第一瞳孔直径等于第二瞳孔直径，则返回步骤S1继续进行采集检测；

若第一瞳孔直径大于第二瞳孔直径，则说明显示器的亮度过低，导致第一瞳孔放大，需要调高眼镜显示器的亮度；

若第一瞳孔直径小于第二瞳孔直径，则说明显示器的亮度过高，导致第二瞳孔缩小，需要调低眼镜显示器的亮度。

其中，调高或调低显示器亮度的幅度是依据双眼瞳孔差距的百分比确定的。

具体的，所述调高眼镜显示器的亮度的过程，具体为：

依据调高亮度公式：(第一瞳孔直径-第二瞳孔直径)/(预设瞳孔最大直径-预设瞳孔最小直径)％，计算获取一屏幕亮度值；

通过直接将所述一屏幕亮度值设置为显示器的屏幕亮度值，以实现调高眼镜显示器的屏幕亮度的目的。

所述调低眼镜显示器的亮度的过程，具体为：

依据调低亮度公式：(第二瞳孔直径-第一瞳孔直径)/(预设瞳孔最大直径-预设瞳孔最小直径)％，计算获取一屏幕亮度值；

通过直接将所述一屏幕亮度值设置为显示器的屏幕亮度值，以实现调低眼镜显示器的屏幕亮度的目的。

需要说明的是，在本实施例中，将实时采集获取眼球信息，并对实时采集获取的眼球信息进行分析处理，获取对应的屏幕亮度值，然后即可运用在眼镜显示器上。也就是说，眼镜显示器的亮度值将实时地依据双眼瞳孔感受到的不同亮度而导致的双眼瞳孔差值进行调整，以确保时刻获取最佳观看效果，即不会出现显示器的内容透明度过高导致看不清屏幕内容的情况，也不会出现显示器亮度过暗同样看不清屏幕内容的情况。

实施例二

请参阅图2，本实施例对应实施例一，提供一具体运用场景：

1、一单眼AR眼镜，有显示器的眼球为眼球A，无显示器的为眼球N(None)；双眼都对应安装有红外夜视摄像头，通过发射红外分别实施地采集双眼眼球当前图像，如果获取到图像过暗，则主动发射红外光辅助采集。

基于瞳孔变化与光线强弱的关系：如图3所示，当外界光线较弱时，眼球N的瞳孔大小将变大；如图4所示，当外界光线较强时，眼球N的瞳孔将变小。

对应第一眼球和第二眼球，通过采集眼球信息并计算获取对应瞳孔直径的原理相同，在此不进行复述，而是统一说明：

采集到虹膜图像为60x60像素的图像，而虹膜高度50像素，宽度40像素，这时候说明拍摄角度非正前方，需要对图像进行转换，转换为虹膜大小是50x50像素。而50像素和12mm建立一个对应关系，得到像素和实际是尺寸的放大系数，即每个像素的实际尺寸是12/50＝0.24mm。

例如后续瞳孔直径是30像素，则瞳孔的直径就30乘以0.24mm等于7.2mm。

2、计算瞳孔直径的过程：

2.1识别转换后的虹膜图像，识别瞳孔区域；

2.2瞳孔直径是30像素，则瞳孔的直径就30乘以0.24mm等于7.2mm；

3、比较瞳孔N和瞳孔A直径是否相等，

如果瞳孔A直径大于瞳孔N，进入步骤4说明有显示器的亮度过低导致瞳孔放大以获取更高的亮度)；

瞳孔A直径小于瞳孔N，进入步骤5；

瞳孔A直径等于瞳孔N，则进入步骤6。

4、调高亮度

4.1根据双眼瞳孔差距的百分比计算调节亮度的幅度。

调整亮度为：(瞳孔A直径-瞳孔N直径)/(瞳孔最大直径-瞳孔最小直径)，例如瞳孔A直径为7.2，瞳孔N直径为3.6则调低亮度＝(7.2-3.6)/(12-1.2)＝0.333约等于33％。

5、调低亮度

5.1根据双眼瞳孔差距的百分比计算调节亮度的幅度。

调整亮度为：(瞳孔N直径-瞳孔A直径)/(瞳孔最大直径-瞳孔最小直径)，例如瞳孔A直径为2.1，瞳孔N直径为3.6则调低亮度＝(3.6-2.1)/(12-1.2)＝0.138约等于14％。

6、进入下一轮检测。

实施例三

本实施例对应实施例一和实施例二，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序在被处理器执行时，能实现上述实施例一或实施例二所述的一种单眼AR眼镜亮度自动调节的方法所包含的步骤。具体的步骤内容在此不进行复述，详细请查阅实施例一或实施例二的记载。

综上所述，本发明提供的一种单眼AR眼镜亮度自动调节的方法、存储介质，不仅能依据双眼瞳孔差值调整眼镜显示器的亮度，能够实现更精准的调节眼镜显示器的亮度值，使得显示器亮度与眼睛视野对应的亮度更匹配，为用户提供最佳的观看效果；而且即使所处环境光线昏暗也能准确调节屏幕亮度；进一步的，也不会对用户的视线进行遮挡，具有较高实用性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，包括：

比较所述第一瞳孔直径和第二瞳孔直径，

2.如权利要求1所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，所述第一眼球信息为第一眼球图像；所述第二眼球信息为第二眼球图像。

3.如权利要求2所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，还包括：

4.如权利要求2所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，还包括：分别依据当前采集得到的第一眼球信息和第二眼球信息计算获取各自对应的当前第一瞳孔直径和当前第二瞳孔直径，具体为：

5.如权利要求4所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，还包括：所述标准虹膜图像中的虹膜高度和虹膜宽度等同。

6.如权利要求4所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，所述调高眼镜显示器的亮度，具体为：

依据所述一屏幕亮度值调高眼镜显示器的屏幕亮度。

7.如权利要求4所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法，其特征在于，所述调低眼镜显示器的亮度，具体为：

依据所述一屏幕亮度值调低眼镜显示器的屏幕亮度。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序在被处理器执行时，能实现上述权利要求1-7任意一项所述的单眼AR眼镜亮度自动调节的方法所包含的步骤。