CN113900252A - 一种增强现实的眼镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明的提供了一种增强现实的眼镜装置，包括镜框；AR镜片，其装设于所述镜框上；图像获取部件，其装设于所述镜框上；图像供给部件，其装设在所述镜框上，且正对所述AR镜片，用于为所述AR镜片输出图像；采集部件，其装设在所述镜框上，且对准眼部，其用于采集眼部的图像；以及处理系统，所述处理系统包括：识别单元，其用于是识别所述采集部件采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并确定所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离；调整单元，其用于根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

Description

一种增强现实的眼镜装置

技术领域

本发明涉及眼镜装置的技术领域，特别是涉及一种增强现实的眼镜装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)，增强现实技术也被称为扩增现实，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术在很多方面都有所应用，例如在汽车的前挡风镜上、游戏上和在直接在眼镜上进行应用，来增添日常生活中的乐趣，以及使得生活更加具有科技感。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明的技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题。

现有技术中存在着由于在佩戴眼睛装置时，每个人的眼睛与镜片的距离不同，导致其在配到眼睛装置造成眼睛的不适感。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种增强现实的眼镜装置，用于解决现有技术中存在着由于在佩戴眼睛装置时，每个人的眼睛与镜片的距离不同，导致其在配到眼睛装置造成眼睛的不适感的技术问题。

本发明的实施例采用了如下技术方案：

本发明的实施例提供了一种增强现实的眼镜装置，包括：

镜框；

AR镜片，其装设于所述镜框上；

图像获取部件，其装设于所述镜框上，所述图像获取部件用于采集待处理的图像；

图像供给部件，其装设在所述镜框上，且正对所述AR镜片，用于为所述AR镜片输出图像；

采集部件，其装设在所述镜框上，且对准眼部，其用于采集眼部的图像；以及

处理系统，其装设于所述镜框上，其电连接所述采集部件、所述图像获取部件和所述图像供给部件，所述处理系统用于处理所述图像获取部件采集的图像，并控制所述图像供给部件将处理后的图像输出于至所述AR镜片上；所述处理系统包括：

识别单元，其用于是识别所述采集部件采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并确定所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离；

调整单元，其用于根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

进一步地，所述AR镜片包括：

第一AR镜片，其安装在所述镜框上，其与左眼相对；

第二AR镜片，其安装在所述镜框上，其与右眼相对；

所述图像供给部件包括：

第一投影仪，其装设于所述镜框上，且正对所述第一AR镜片，其与所述处理系统电连接，用于为所述第一AR镜片输出图像；

第二投影仪，其装设于所述镜框上，且正对所述第二AR镜片，其与所述处理系统电连接，用于为所述第二AR镜片输出图像。

进一步地，所述图像获取部件为双目相机，其设于所述第一AR镜片和所述第二AR镜片之间。

进一步地，所述采集部件包括：

第一摄像头，其安装在所述镜框上，其位于所述第一AR镜片周侧，其对准所述左眼，用于采集左眼的图像；

第二摄像头，其安装在所述镜框上，其位于所述第二AR镜片周侧，其对准所述右眼，用于采集右眼的图像。

进一步地，所述第一AR镜片和所述第二AR镜片均为纳米波导镜片。

进一步地，所述处理系统还包括：

通信单元，其用于与移动终端通信连接并进行信息交互。

进一步地，所述处理系统还包括：

操作单元，其用于当所述通信单元与所述移动终端通信连接时，获取图像获取部件内获取的图像，判断所述移动终端是否在所述图像内，若是：则将所述移动终端作为指示游标，操作所述图像供给部件输出到AR镜片内的菜单。

进一步地，所述处理系统还包括：

用户管理单元，所述用户管理单元用于获取用户信息，根据所述用户信息获取用户的视力信息；

所述调整单元还用于根据所述视力信息、根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

进一步地，所述镜框包括：

框本体，所述框本体上具有第一槽、第二槽和第三槽，所述第三槽位于所述第一槽和第二槽之间，所述第一AR镜片嵌入安装在所述第一槽内，所述第二AR镜片嵌入安装在所述第二槽内，所述双目相机装设于所述第三槽上，所述采集部件装设在所述框本体上；

第一脚，所述第一脚装设于所述框本体的一端上，用于供挂靠在左耳上，所述第一投影仪设在所述第一脚上；

第二脚，所述第二脚装设于所述框本体的另一端上，用于供挂靠在右耳上，所述第二投影仪设在所述第二脚上，

所述处理系统设于所述第一脚或所述第二脚内。

进一步地，所述框本体朝第一脚的方向延伸有裙部，所述裙部用于框本体侧方的进入到眼睛内。

相比于现有技术，本发明的实施例的有益效果在于：

本发明的实施例提供了一种增强现实的眼镜装置，包括镜框、AR镜片、图像获取部件、图像供给部件、采集部件和处理系统；所述镜框用于装设和支撑AR镜片、图像获取部件、图像供给部件、采集部件和处理系统，所述采集部件采集到所述眼部的图像，输入到所述处理系统内，通过处理系统的所述识别单元识别所述采集部件采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并确定所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离，并通过调整单元根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置，在佩戴所述眼镜装置后，眼镜装置能够自动地根据瞳孔与所述AR镜片之间的距离进行调节，从而实现不同的人佩戴的时候，能够在调整之后能够保持眼睛较为舒适的区域，能够适用于更多不同脸型的人进行佩戴，无需进行个性化定制，降低了定制的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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是本发明实施例提供的一种增强现实的眼镜装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种增强现实的眼镜装置的系统示意图。

其中：

100、镜框；101、框本体；102、第一脚；103、第二脚；201、第一AR镜片；202、第二AR镜片；300、图像获取部件；400、图像供给部件；401、第一投影仪；402、第二投影仪；500、采集部件；501、第一摄像头；502、第二摄像头；600、处理系统；601、识别单元；602、调整单元；603、用户管理单元；604、通信单元；605、操作单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1，图1是本发明实施例提供的一种增强现实的眼镜装置的结构示意图。

如图1和2所示，本实施例提供了一种增强现实的眼镜装置，包括：

镜框100；

AR镜片，其装设于所述所述镜框100上；

图像获取部件300，其装设于所述镜框100上，所述图像获取部件300用于采集待处理的图像；

图像供给部件400，其装设在所述镜框100上，且正对所述AR镜片，用于为所述AR镜片输出图像；

采集部件500，其装设在所述镜框100上，且对准眼部，其用于采集眼部的图像；以及

处理系统600，其装设于所述镜框100上，其电连接所述采集部件500、所述图像获取部件300和所述图像供给部件400，所述处理系统600用于处理所述图像获取部件300采集的图像，并所述图像供给部件400输出于至所述AR镜片上；所述处理系统600包括：

识别单元601，其用于识别所述采集部件500采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并控制所述图像供给部件将处理后的图像输出于至所述AR镜片上；

调整单元602，其用于根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件400输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

本发明的实施例提供了一种增强现实的眼镜装置，包括镜框100、AR镜片、图像获取部件300、图像供给部件400、采集部件500和处理系统600；所述镜框100用于装设和支撑AR镜片、图像获取部件300、图像供给部件400、采集部件500和处理系统600，所述采集部件500采集到所述眼部的图像，输入到所述处理系统600内，通过处理系统600的所述识别单元601识别所述采集部件500采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并确定所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离，并通过调整单元602根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件400输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置，在佩戴所述眼镜装置后，眼镜装置能够自动地根据瞳孔与所述AR镜片之间的距离进行调节，从而实现不同的人佩戴的时候，能够在调整之后能够保持眼睛较为舒适的区域，能够适用于更多不同脸型的人进行佩戴，无需进行个性化定制，降低了定制的成本。

所述处理系统600可以为处理器，如单片机、微机等。

所述AR镜片为波导镜片，两个所述AR镜片嵌入安装在所述镜框100上，或者是一整块的AR镜片形成护目镜，装设在所述镜框100上；

所述图像获取部件300为相机或摄像头，其可以嵌入安装在所述镜框100上，优选为安装在镜框100的中间位置，也可安装在AR镜片上方或者是下方。用于采集处理后在所述图像供给部件400输出的图像。

所述采集部件500可以为摄像头或者是相机。

所述识别单元601通过图像识别技术识别到从所述采集部件500拍摄获取的图像，根据图像来识别到瞳孔，然后根据算法计算出与当前的AR镜片之间的距离，从而确定镜片与瞳孔之间的距离以及瞳孔的位置，再通过调整单元调整所述图像供给部件400输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置，以使得当前镜片与瞳孔之间距离和瞳孔的位置时，操作者能够较好的看到整所述图像供给部件400输出于所述AR镜片上的图像，不会出现让操作者感觉到晕眩或看不清的问题。

在一些实施例中，所述AR镜片包括：

第一AR镜片201，其安装在所述镜框100上，其与左眼相对；

第二AR镜片202，其安装在所述镜框100上，其与右眼相对；

所述图像供给部件400包括：

第一投影仪401，其装设于所述镜框100上，且正对所述第一AR镜片201，其与所述处理系统600电连接，用于为所述第一AR镜片201输出图像；

第二投影仪402，其装设于所述镜框100上，且正对所述第二AR镜片202，其与所述处理系统600电连接，用于为所述第二AR镜片202输出图像。

本实施例中，通过第一投影仪401提供第一图像给到所述第一AR镜片201上反射到所述左眼内，通过第二投影仪402提供第二图像给到所述第二AR镜片202上反射到所述右眼内，从而形成双目视差，以使得在视觉内形成的三维图像能够更加具有真实感。

在一些实施例中，所述图像获取部件300为双目相机，其设于所述第一AR镜片201和所述第二AR镜片202之间。

所述双目相机采集待处理的图像，所述图像在处理系统600内进行处理后，分别输入到所述第一投影仪401和所述第二投影仪402上，其中，将所述双目相机设在所述第一AR镜片201和第二AR镜片202中间，能够采集到更加准确的图像，以供进行处理后可以更好的增强眼镜装置的现实效果。

在一些实施例中，所述采集部件500包括：

第一摄像头501，其安装在所述镜框100上，其位于所述第一AR镜片201周侧，其对准所述左眼，用于采集左眼的图像；

第二摄像头502，其安装在所述镜框100上，其位于所述第二AR镜片202周侧，其对准所述右眼，用于采集右眼的图像。

由于每个人的脸型可能存在有一定的差异，在戴上所述眼睛装置之后，会存在左眼的瞳孔与第一AR镜片201之间和右眼的瞳孔与第二AR镜片202之间的距离是不相等的，通过第一摄像头501采集的左眼图像进行通过处理系统600对所述第一投影仪401的输出到所述第一AR镜片201内的图像进行调节，通过第二摄像头502采集的右眼图像进行通过处理系统600对所述第二投影仪402的输出到所述第二AR镜片202内的图像进行调节，从而能够实现双目都能够保持较为舒适的状态。

在一些实施例中，所述第一AR镜片201和所述第二AR镜片202均为纳米波导镜片。

所述纳米波导镜片具有衍射效率高、视场角大的特点，能够有效地增强所述第一AR镜片201的和所述第二AR镜片202的视场角。

在一些实施例中，所述处理系统600还包括：

通信单元604，其用于与移动终端通信连接并进行信息交互。

所述通信单元604能够通过蓝牙、wifi、2G、3G、4G、5G、6G、移动网络或局域网与所述移动终端通信，能够从移动终端获取数据到处理系统600内，通过处理系统600处理后通过图像供给部件400输出在所述AR镜片内，也可以将其获取或者是处理后的信息反馈到所述移动终端内，进行存储。

在一些实施例中，所述处理系统600还包括：

操作单元605，其用于当所述通信单元与所述移动终端通信连接时，获取图像获取部件300内获取的图像，判断所述移动终端是否在所述图像内，若是：则将所述移动终端作为指示游标，操作所述图像供给部件400输出到AR镜片内的菜单。

所述操作单元605可以将在识别到所述移动终端在图像获取部件300能够获取的范围内时，能够直接将所述移动终端当做指示游标来使用，即直接当做鼠标或者是触控件，直接对所述处理系统600进行操作，能够方便快捷，以使得其能够保证操作的准确性，相较于直接采用手作为指示游标的方式，操作单元605能够起到更加准确的操作，而且无需额外增加手柄，其可以直接通过移动终端，如手机、平板或手表等能够直接进行操控，方便快捷。

在一些实施例中，所述处理系统600还包括：

用户管理单元603，所述用户管理单元603用于获取用户信息，根据所述用户信息获取用户的视力信息；

所述调整单元还用于根据所述视力信息、根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

所述用户管理单元603可以存储记录用户信息，其中包括用户的视力信息，所述视力信息包括有中心视力的信息，其可以明确区分近视与远视，将该所述视力信息作为调整所述图像供给部件400输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置的一个重要指标，在先考虑了视力信息之后再考虑所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离，能够更好的为用户提供其使用所述眼镜装置能够看到更加清晰稳定的图像。

在一些实施例中，所述镜框100包括：

框本体101，所述框本体101上具有第一槽、第二槽和第三槽，所述第三槽位于所述第一槽和第二槽之间，所述第一AR镜片201嵌入安装在所述第一槽内，所述第二AR镜片202嵌入安装在所述第二槽内，所述双目相机装设于所述第三槽上，所述采集部件500装设在所述框本体101上。

第一脚102，所述第一脚102装设于所述框本体101的一端上，用于供挂靠在左耳上，所述第一投影仪401设在所述第一脚102上。

第二脚103，所述第二脚103装设于所述框本体101的另一端上，用于供挂靠在右耳上，所述第二投影仪402设在所述第二脚103上。

所述处理系统600位于所述第一脚102或所述第二脚103内。

所述第一脚102和第二脚103以及框本体101能够戴在操作者的身上，操作者能够很好的进行操作。

在一些实施例中，所述框本体101朝第一脚102的方向延伸有裙部，所述裙部用于框本体101侧方的光线进入到眼睛内，从而避免该部分光线对眼睛造成干扰，导致AR镜片内的图像清晰度下降的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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)

1.一种增强现实的眼镜装置，其特征在于，包括：

镜框；

AR镜片，其装设于所述镜框上；

图像获取部件，其装设于所述镜框上，所述图像获取部件用于采集待处理的图像；

图像供给部件，其装设在所述镜框上，且正对所述AR镜片，用于为所述AR镜片输出图像；

采集部件，其装设在所述镜框上，且对准眼部，其用于采集眼部的图像；以及

处理系统，其装设于所述镜框上，其电连接所述采集部件、所述图像获取部件和所述图像供给部件，所述处理系统用于处理所述图像获取部件采集的图像，并控制所述图像供给部件将处理后的图像输出于至所述AR镜片上；

所述处理系统包括：

识别单元，其用于识别所述采集部件采集到的操作者的眼部的图像中的瞳孔，并确定所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片之间的距离；

调整单元，其用于根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

2.根据权利要求1所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，

所述AR镜片包括：

第一AR镜片，其安装在所述镜框上，其与左眼相对；

第二AR镜片，其安装在所述镜框上，其与右眼相对；

所述图像供给部件包括：

第一投影仪，其装设于所述镜框上，且正对所述第一AR镜片，其与所述处理系统电连接，用于为所述第一AR镜片输出图像；

第二投影仪，其装设于所述镜框上，且正对所述第二AR镜片，其与所述处理系统电连接，用于为所述第二AR镜片输出图像。

3.根据权利要求2所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述图像获取部件为双目相机，其设于所述第一AR镜片和所述第二AR镜片之间。

4.根据权利要求2所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述采集部件包括：

第一摄像头，其安装在所述镜框上，其位于所述第一AR镜片周侧，其对准所述左眼，用于采集左眼的图像；

第二摄像头，其安装在所述镜框上，其位于所述第二AR镜片周侧，其对准所述右眼，用于采集右眼的图像。

5.根据权利要求2所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述第一AR镜片和所述第二AR镜片均为纳米波导镜片。

6.根据权利要求1所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述处理系统还包括：

通信单元，其用于与移动终端通信连接并进行信息交互。

7.根据权利要求1或6所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述处理系统还包括：

操作单元，其用于当所述通信单元与所述移动终端通信连接时，获取图像获取部件内获取的图像，判断所述移动终端是否在所述图像内，若是：则将所述移动终端作为指示游标，操作所述图像供给部件输出到AR镜片内的菜单。

8.根据权利要求1所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述处理系统还包括：

用户管理单元，所述用户管理单元用于获取用户信息，根据所述用户信息获取用户的视力信息；

所述调整单元还用于根据所述视力信息、根据所述瞳孔的位置及所述瞳孔与所述AR镜片的距离，调整所述图像供给部件输出于所述AR镜片上的图像的大小及位置。

9.根据权利要求3所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述镜框包括：

框本体，所述框本体上具有第一槽、第二槽和第三槽，所述第三槽位于所述第一槽和第二槽之间，所述第一AR镜片嵌入安装在所述第一槽内，所述第二AR镜片嵌入安装在所述第二槽内，所述双目相机装设于所述第三槽上，所述采集部件装设在所述框本体上；

第一脚，所述第一脚装设于所述框本体的一端上，用于供挂靠在左耳上，所述第一投影仪设在所述第一脚上；

第二脚，所述第二脚装设于所述框本体的另一端上，用于供挂靠在右耳上，所述第二投影仪设在所述第二脚上，

所述处理系统设于所述第一脚或所述第二脚内。

10.根据权利要求9所述的增强现实的眼镜装置，其特征在于，所述框本体朝第一脚的方向延伸有裙部，所述裙部用于框本体侧方的光线进入到眼睛内。

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