CN115586643A - 佩戴式显示装置、透光度调节方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及一种佩戴式显示装置、透光度调节方法、装置、设备及介质,佩戴式显示装置包括佩戴框架、成像镜片、遮光镜片、环境光检测单元、注视点检测单元以及控制单元;成像镜片固定于佩戴框架中,用于显示系统画面;遮光镜片设置于成像镜片远离对象眼睛的一侧;环境光检测单元用于检测环境光亮度;注视点检测单元用于检测对象眼睛的注视点;控制单元与环境光检测单元、注视点检测单元、成像镜片以及遮光镜片连接;控制单元用于基于注视点和环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。如此可基于佩戴者的观看需求,进行呈现亮度和透过率调节,使得佩戴者在观看虚像和实像时都比较清晰,有利于提高使用体验。
Description
技术领域
本公开涉及增强现实的佩戴式显示装置技术领域,尤其涉及一种佩戴式显示装置、透光度调节方法、装置、设备及介质。
背景技术
增强现实(Augmented Reality,AR)的佩戴式显示装置,例如AR眼镜是一种新型眼镜,AR眼镜中显示在镜片上的系统画面为虚像,透过AR眼镜看到的现实画面为实像。体验者在佩戴AR眼镜时,会根据自身需求不断地改变眼睛的注视点,从而实现在虚像观看与实像观看的自由切换。
通常,对于AR眼镜而言,体验者眼睛通过镜片看到现实画面的场景下,镜片对光线的透过率是固定的,其主要是由镜片的材质以及镀膜技术决定的。但是,这种采用固定透过率的镜片的眼镜往往需要在观看虚像和实像之间有所取舍,无法实现在观看虚像和实像时都比较清晰,导致使用体验较差。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种佩戴式显示装置、透光度调节方法、装置、设备及介质,以实现佩戴式显示装置的成像镜片的成像亮度以及遮光镜片的透光度适应于注视点变化的调节,以使佩戴者能够观看较清晰的实像和虚像,而无需在二者之间取舍,有利于提高使用体验。
本公开实施例提供了一种佩戴式显示装置,包括佩戴框架、成像镜片、遮光镜片、环境光检测单元、注视点检测单元以及控制单元;
所述成像镜片固定于所述佩戴框架中,所述成像镜片用于显示系统画面;
所述遮光镜片设置于所述成像镜片远离对象眼睛的一侧;
所述环境光检测单元用于检测环境光亮度;
所述注视点检测单元用于检测对象眼睛的注视点;
所述控制单元与所述环境光检测单元、所述注视点检测单元、所述成像镜片以及所述遮光镜片连接;所述控制单元用于基于所述注视点和所述环境光亮度,调节所述系统画面在所述成像镜片上呈现的亮度以及调节所述遮光镜片的透过率。
在一些实施例中,所述遮光镜片包括电致变色器件;
所述控制单元用于通过控制施加至所述电致变色器件的电压调节所述遮光镜片的透过率。
在一些实施例中,所述电致变色器件包括沿垂直于所述遮光镜片的方向叠加设置的第一基板、第一导电层、电致变色层、电解质层、离子存储层、第二导电层以及第二基板。
在一些实施例中,所述注视点检测单元包括红外光源、红外摄像头和数据处理子单元;
所述红外光源用于发射红外光线;
所述红外摄像头用于采集包括对象眼睛在内的目标图像;
所述数据处理子单元用于基于所述红外光源的位置以及所述目标图像,确定对象眼睛的注视点。
在一些实施例中,所述成像镜片上具有用于显示所述系统画面的显示区域;所述控制单元包括第一调节子单元和第二调节子单元;所述遮光镜片和所述成像镜片均允许环境光透过;
所述第一调节子单元用于在所述注视点未落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
所述第二调节子单元用于在所述注视点落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使所述第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
在一些实施例中,所述第一调节子单元还用于:在所述注视点未落在所述显示区域中且所述环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
在一些实施例中,该装置还包括手动调节单元;
所述手动调节单元用于手动调节所述系统画面在所述成像镜片上呈现的亮度和/或所述遮光镜片的透过率。
本公开实施例还提供了一种针对上述任一种装置的透光度调节方法,该方法包括:
获取对象眼睛的注视点;
获取环境光亮度;
基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
在一些实施例中,所述成像镜片上具有用于显示所述系统画面的显示区域,所述遮光镜片和所述成像镜片均允许环境光透过;所述基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率包括:
在所述注视点未落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
在所述注视点落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使所述第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
在一些实施例中,在所述注视点未落在所述显示区域中且所述环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
在一些实施例中,该方法还包括:
获取系统画面在成像镜片上呈现的实时亮度;
判断所述实时亮度是否等于或小于最小亮度阈值;
在所述实时亮度等于或小于最小亮度阈值时,基于所述环境光亮度和所述实时亮度,手动调亮所述实时亮度。
在一些实施例中,所述获取对象眼睛的注视点,包括:
获取对象不同眼睛的注视方向;
基于所述不同眼睛的注视方向,确定所述注视点。
本公开实施例还提供了一种透光度调节装置,包括:
注视点获取模块,用于获取对象眼睛的注视点;
环境光亮度获取模块,用于获取环境光亮度;
调节模块,用于基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
本公开实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:处理器;用于存储所述处理器可执行指令的存储器;所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现如本公开实施例提供的上述任一种方法。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行如本公开实施例提供的上述任一种方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本公开实施例提供的佩戴式显示装置包括佩戴框架、成像镜片、遮光镜片、环境光检测单元、注视点检测单元以及控制单元;成像镜片固定于佩戴框架中,遮光镜片设置于成像镜片远离对象眼睛的一侧,环境光检测单元位于背离对象眼睛的一侧,注视点检测单元位于朝向对象眼睛的一侧;其中,成像镜片用于显示系统画面,环境光检测单元用于检测环境光亮度,注视点检测单元用于检测对象眼睛的注视点;控制单元与环境光检测单元、注视点检测单元、成像镜片以及遮光镜片连接,控制单元用于基于注视点和环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。采用上述技术方案,能够基于注视点和环境光亮度,实现对系统画面亮度和遮光镜片的透过率的调节,遮光镜片的透过率与佩戴式显示装置的整体透光度相关,通常遮光镜片的透过率越高,佩戴式显示装置的透光度越高,从而实现了对佩戴式显示装置的透光度的调节;相较于现有技术,本公开实施例的技术方案能够实现对佩戴式显示装置的透光度的调节,改善了由于采用固定透过率的遮光镜片而无法在观看虚像和实像都比较清晰,使用体验较差的问题。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本公开实施例提供的一种佩戴式显示装置的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的佩戴式显示装置在一种视角下的立体结构示意图;
图3为本公开实施例提供的佩戴式显示装置在另一视角下的立体结构示意图;
图4为本公开实施例提供的佩戴式显示装置中一种遮光镜片的结构示意图;
图5为本公开实施例提供的一种视线追踪的原理示意图;
图6为本公开实施例提供的一种透光度调节方法的流程示意图;
图7为本公开实施例提供的一种视野分区的三维立体示意图;
图8为本公开实施例提供的一种视野分区的二维平面示意图;
图9为本公开实施例提供的一种透光度调节装置的结构示意图;
图10为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解,本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意,本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置以及装置中的各模块之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
本公开实施例提供了一种佩戴式显示装置,具体可为AR眼镜,可应用于安防及消防、工业、教育、文化旅游、物流、航空、零售等多个领域中,用于实现现实画面与虚拟画面(即“系统画面”)结合的各种不同场景中,以通过基于注视点和环境光亮度调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率,可实现在观看实像(即“现实画面”)和虚像(即“系统画面”)时都比较清晰,从而提升佩戴者的使用体验,下面结合具体的实施例对该佩戴式显示装置及其透光度调节方法、装置、介质以及设备进行示例性说明。
在一些实施例中,图1为本公开实施例提供的一种佩戴式显示装置的结构示意图,示出了各组成部分之间的信息交互关系;图2和图3分别为本公开实施例提供的佩戴式显示装置在不同视角下的立体结构示意图,示出了各组成部分之间的空间相对位置关系。结合图1-图3,该佩戴式显示装置10,以眼镜为例,可包括:佩戴框架110、成像镜片120、遮光镜片130、环境光检测单元140、注视点检测单元150以及控制单元160;成像镜片120固定于佩戴框架110中,成像镜片120用于显示系统画面;遮光镜片130设置于成像镜片120远离对象眼睛的一侧,成像镜片120和遮光镜片130均用于允许环境光透过;环境光检测单元140可选设置于佩戴框架上,且位于背离对象眼睛的一侧,环境光检测单元140用于检测环境光亮度;注视点检测单元150可选设置于佩戴框架110上,且位于朝向对象眼睛的一侧,注视点检测单元150用于检测对象眼睛的注视点;控制单元160与环境光检测单元140、注视点检测单元150、成像镜片120以及遮光镜片130连接;控制单元160用于基于注视点和环境光亮度,调节系统画面在成像镜片120上呈现的亮度以及调节遮光镜片130的透过率。
其中,佩戴框架110用于直接或间接地支撑固定成像镜片120、遮光镜片130、环境光检测单元140以及注视点检测单元150,控制单元160可设置为由佩戴框架110固定支撑,或者可设置于远端服务器中,与佩戴框架110支撑的佩戴式显示装置10的其他组成部分进行通信连接。示例性地,固定成像镜片120、遮光镜片130、环境光检测单元140以及注视点检测单元150均可拆卸地或不可拆卸地与佩戴框架110进行组装,以满足灵活拆装维修或者结构稳定性需求。
示例性地,结合图2或图3,佩戴框架110可包括支撑腿,支撑腿可架在对象头部两侧的耳朵上,以实现佩戴式显示装置10的佩戴。在其他实施方式中,佩戴框架110还可采用本领域技术人员可知的其他结构形式实现,在此不限定。
其中,成像镜片120用于显示系统画面,系统画面为虚像;示例性地,用于形成系统画面的数据可由控制单元160输出。进一步地,为了确保较好的实像观看效果,例如能够较好的还原现实亮度,成像镜片120的透过率可设置为大于80%,或者大于95%,以避免成像镜片120对光线的影响。
示例性地,系统画面可为投影至成像镜片120上而显示的画面,也可为成像镜片120主动显示的画面;对于前者,眼佩戴式显示装置还可包括一投影单元,投影单元将系统画面投出,并在成像镜片120朝向对象眼睛的一侧表面呈现,此时,投影单元可由一电源单元供电,成像镜片可为具有固定透过率的镜片,实现对系统画面的反射,即将投影单元投射到成像镜片上的画面反射至对象眼睛中;对于后者,成像镜片120可采用透明显示屏,该透明显示屏可包括阵列排布的显示像素,通过控制各显示像素的颜色和亮度,实现系统画面的呈现,此时,成像镜片120由一电源单元供电;可选的,成像镜片120可采用自发光的有源器件,例如发光二极管显示面板;也可以是需要外部光源照明的液晶显示屏,例如透射式的LCD或反射式的LCOS,在此不限定。
基于此,对成像镜片120上呈现的系统画面的亮度的调节,可通过对投影单元投射出的画面进行调节,或者通过对发光二极管显示面板或液晶显示屏的显示亮度进行调节实现,可基于具体成像原理选择对应的调节方式,在此不限定。
其中,成像镜片120和遮光镜片130均能够用于允许环境光透过,使得佩戴对象可透过佩戴式显示装置10看到现实画面,现实画面为实像。可选的,该佩戴式显示装置可为AR眼镜或其他增强现实装置。遮光镜片130设置于成像镜片120远离对象眼睛的一侧,可避免遮光镜片130对系统画面的影响,从而对象可观看到较为清晰的虚像。进一步地,遮光镜片130的透过率可调,例如可在0-100%之间变化,以实现对能够透过遮光镜片130的环境光的比例的调节。其中,当透过率为0时,环境光不能透过遮光镜片130;当透过率为100%时,环境光能完全透过遮光镜片130;当透过率在0-100%之间变化时,透过率越大,遮光镜片130允许透过的环境光比例越高。
同时,遮光镜片130的透过率与佩戴式显示装置10的透光度呈正相关的关系,即遮光镜片130的透过率越大,佩戴式显示装置10的透光度越高。由此,通过对遮光镜片130的透过率进行调节,可实现对佩戴式显示装置10的透光度的调节。
示例性地,遮光镜片130可采用电致变色器件、液晶器件或本领域技术人员可知的其他类型的可基于电信号(即电流、电压或功率)实现透过率调节的器件,在此不限定。后文中,以遮光镜片130采用电致变色器件为例,对遮光镜片130的结构进行示例性说明。
其中,环境光检测单元140用于检测环境光亮度,并传输至控制单元160。其中,环境光检测单元140设置于背离对象眼睛的一侧,结合图2,以图2示出的眼镜结构为例,相对于佩戴对象,环境光检测单元140位于佩戴框架110的外侧,而系统画面在佩戴框架110的内侧呈现,由此避免了系统画面自身的亮度对环境光亮度检测的影响,使得环境光亮度的检测准确性较高,从而有利于实现对眼镜透光度的较准确的调节,满足对象使用需求。
示例性地,环境光检测单元140可为一光感单元,其可实现光电转换,即基于接收到的光信号的强度大小,转换成对应大小的电信号;由此,通过对电信号的大小进行检测,即可确定对应的光信号的强度大小,从而实现对环境光亮度的检测。
其中,注视点检测单元150用于检测对象眼睛注视点,并传输至控制单元160。其中,注视点检测单元150设置于佩戴框架110朝向对象眼睛的一侧,结合图3,以图3示出的眼镜结构为例,相对于佩戴对象,注视点检测单元150位于佩戴框架110的内侧,如此能够较为准确地定位注视点的空间位置,从而有利于实现对眼镜透光度的较准确的调节,满足对象使用需求。
在其他实施方式中,环境光检测单元140和注视点检测单元150还可以设置于佩戴式显示装置10的其他位置处,例如镜片上或其他可选位置处,在此不限定。
其中,控制单元160与环境光检测单元140、注视点检测单元150、成像镜片120以及遮光镜片130均连接,可基于环境光亮度和注视点,调节成像镜片120上成像的系统画面的亮度以及遮光镜片130的透过率,以在对象注视实像时,调高透过率,呈现较清晰的实像,并在对象注视虚像时,调高系统画面亮度,并适应性调节透过率,以呈现较清晰的虚像;从而能够满足对象观看到较清晰的实像和虚像的需求。具体调节方式在后文中,结合透光度调节方法进行示例性说明。
本公开实施例提供的佩戴式显示装置10包括佩戴框架110、成像镜片120、遮光镜片130、环境光检测单元140、注视点检测单元150以及控制单元160,其中,环境光检测单元140可检测环境光亮度,注视点检测单元150可检测对象眼睛注视点,遮光镜片130的透过率可调,并与佩戴式显示装置10的透光度呈正相关,成像镜片120可呈现系统画面,控制单元160可基于注视点和环境光光亮度,对成像镜片120上系统画面的亮度以及遮光镜片130的透过率进行调节,从而在对象观看系统画面时,可在成像镜片120上显示清晰度较高的虚像,在对象观看现实画面时,可通过系统画面亮度以及透过率调节,使对象观看到较清晰的实像,由此,采用该佩戴式显示装置10,能够做到观看虚像和实像时都比较清晰,从而提高对象使用体验。
在一些实施例中,遮光镜片130包括电致变色器件;控制单元160用于通过控制施加至电致变色器件的电压调节遮光镜片130的透过率。
其中,电致变色器件为基于控制单元160调节施加至其上的电压,从而实现透过率调节的器件。如此,遮光镜片130的透过率调节方式简单便捷,便于实现。
示例性地,遮光镜片130可由一电源单元供电,控制单元160可通过控制电源单元的供电电压,实现对施加至电致变色器件的电压的调节。电致变色器件工作时,控制单元160调节至施加至其上的电压,电压增大时,透过率降低;或者电压增大时,透过率升高。从而,透过率与电压可呈单调相关的关系,调节原理简单。
在其他实施方式中,透过率与施加至电致变色器件上的电压还可呈其他相关关系,可基于佩戴式显示装置及其透光度调节方法的需求设置,在此不限定。
在其他实施方式中,遮光镜片130还可设置为基于电流实现透光率调节的器件,在此不赘述也不限定。
在一些实施例中,图4为本公开实施例提供的佩戴式显示装置中一种遮光镜片的膜层结构示意图,示出了遮光镜片130采用电致变色器件时的一种膜层结构。参照图4,电致变色器件包括沿垂直于遮光镜片130的方向Z0叠加设置的第一基板131、第一导电层132、电致变色层133、电解质层134、离子存储层135、第二导电层136以及第二基板137。可选的,第一基板131的材料和第二基板137的材料采用透过率等于或者大于预设透过率阈值的材料;第一导电层132和第二导电层136包括铟锡氧化物电极层;电致变色层133的材料包括三氧化钨、有聚噻吩类化合物及其衍生物、紫罗精类化合物、四硫富瓦烯化合物以及金属酞菁类化合物中的至少一种;电解质层134的材料包括高氯酸锂和高氯酸纳中的至少一种;离子存储层135的材料包括聚噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)。
其中,方向Z0可理解为环境光垂直于遮光镜片130的方向,其也可以理解为遮光镜片130的法向。
其中,第一基板131和第二基板137用于支撑保护位于二者之间的各个膜层,可为刚性基板,也可为柔性基板,在此不限定。
其中,通过设置第一基板131和第二基板132采用透过率等于或者大于预设透过率阈值的材料,可使第一基板131和第二基板132的透过率较高,从而能够透过佩戴式显示装置看到较为真实的现实画面。
示例性地,预设透过率阈值可为80%、88%、95%或其他透过率阈值,可基于佩戴式显示装置10的设计需求以及佩戴对象的使用需求设置,在此不限定。
其中,第一导电层132和第二导电层136用于接收电信号,工作电流流过第二导电层136、离子存储层135、电解质层134、电致变色层133以及第一导电层132。
其中,第一导电层132和第二导电层136可采用铟锡氧化物(ITO)材料,从而有利于形成透过率较高的第一导电层132和第二导电层136,从而能够透过佩戴式显示装置看到较为真实的现实画面。
示例性地,第一导电层132和第二导电层136的透过率均可等于或大于80%、88%、95%或其他透过率的值,可基于佩戴式显示装置10的设计需求以及佩戴对象的使用需求设置,在此不限定。
在其他实施方式中,第一导电层132和第二导电层136还可设置为透过率较高的其他导体材料层,在此不限定。
其中,电解质层134为纯离子导体层,用于隔离开电致变色层133和离子存储层135;离子存储层135用于存储离子和电子,向电致变色层133进行离子或电子的转移,从而实现电致变色器件的变色,进而实现对遮光镜片130的透过率调节。
其中,电致变色层133的材料包括三氧化钨(WO3),在第一导电层132和第二导电层136之间施加一定的电压时,电致变色层133材料在电压作用下发生氧化还原反应,通过控制工作电流,可实现电致变色器件的透过率的调节。
在其他实施方式中,电致变色层133的材料还可包括有机材料,例如有聚噻吩类化合物及其衍生物、紫罗精类化合物、四硫富瓦烯化合物以及金属酞菁类化合物中的至少一种,或可包括本领域技术人员可知的其他无机材料或有机材料,在此不限定。
其中,电解质层134可采用高氯酸锂和高氯酸纳中的至少一种,离子存储层135可采用聚噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)。
在其他实施方式中,电解质层134和离子存储层135也可采用本领域技术人员可知的其他材料,在此不限定。
在其他实施方式中,电致变色器件还可采用本领域技术人员可知的其他膜层结构,在此不限定。
在一些实施例中,电致变色器件的膜层结构还可包括层叠设置的第一基板、下导电层、反向电致变色层、离子导体层、电致变色层、上导电层以及第二基板;其中,电致变色层可采用三氧化钨(WO3),反向电致变色层可采用掺锂氧化镍(NiOx:Li+),上导电层和下导电层均采用铟锡氧化物(ITO)。
基于此,电致变色器件的透过率可在0-65%之间变化,对应的工作电流区间为20mA-10mA,其全域变色时间为1.5s。
在一些实施例中,注视点检测单元150包括红外光源、红外摄像头和数据处理子单元;红外光源用于发射红外光线;红外摄像头用于采集包括对象眼睛在内的目标图像;数据处理子单元用于基于红外光源的位置以及目标图像,确定对象眼睛的注视点。可选的,红外光源由一电源单元供电。
其中,基于佩戴式显示装置内部的红外光源与红外摄像头的位置,利用数据处理单元接收相关位置数据和目标图像数据,并计算得出角膜曲率中心和瞳孔中心,来判断人的注视方向;并进一步地,基于注视方向,确定其交点为对象眼睛的注视点。
上述注视方向和注视点的检测方法可称为瞳孔角膜反射法,其检测精度较高,采用非接触式检测方式,对佩戴对象不构成侵入性,可提高佩戴式显示装置佩戴的舒适性。
具体地:通过一个红外光源照射在角膜上,会产生一个闪烁点,可称为普尔钦斑(Purkinje image),该闪烁点由进入瞳孔的光线在角膜外表面上反射(CornealReflection,CR)而产生。由于眼球近似球体,照射在上面的闪烁点位置基本不会随着眼球的转动而改变。
在佩戴式显示装置10的眼动追踪系统(即注视点检测单元)中,红外光源和红外摄像头的位置均不变的条件下,并且在眼球模型的结构基础上,利用闪烁点与红外光源位置,可计算得到角膜曲率中心。利用图像处理技术对目标图像进行处理,可获得瞳孔中心。通过角膜曲率中心与瞳孔中心的连线求得眼球光轴,并利用光轴和视轴之间的夹角(即下文图5中的“θ”)计算得到真实的视线方向,即视轴。
示例性地,图5为本公开实施例提供的一种视线追踪的原理示意图。参照图5,视线追踪系统中,黄斑中心凹P2与瞳孔中心O1的连线称为视轴,即人眼实际注视方向,而实际估计的为角膜中心O2与瞳孔中心O1的连线,称之为光轴。基于此,在利用实现追踪系统定位注视方向的过程中,需要定标,以消除人眼视轴与光轴之间固有的生理偏差,从而得到真正的视线方向或注视点的位置。
示例性地,当对象眼睛包括左眼和右眼时,左眼注视方向和右眼注视方向的交叉点即为注视点。
在其他实施方式中,还可采用本领域技术人员可知的其他方式确定对象眼睛注视方向和注视点,在此不限定。
本公开实施例提供的佩戴式显示装置10中,注视点检测单元150采用瞳孔角膜反射法实现对象眼睛的注视点检测,检测精度较高,且舒适性较好;环境光检测单元140检测环境光亮度,控制单元160基于注视点以及环境光亮度调节呈现在成像镜片120上的系统画面显示亮度,以及调节遮光镜片130的透过率,从而可在对象眼睛注视虚像时,调节出较清晰的系统画面;以及在对象眼睛注视实像时,调节出较清晰的现实画面。由此,采用该佩戴式显示装置10,能够做到观看虚像和实像时都比较清晰,从而提高对象使用体验。
在上文示出的佩戴式显示装置中,各电源单元可分别独立地设置;或者各单元连接的电源单元为同一电源单元,在供电线路上设置转换单元,以提供满足各单元供电需求的电信号。
在一些实施例中,该佩戴式显示装置还可包括手动调节单元(图中未示出);手动调节单元用于支持手动调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度和/或遮光镜片的透过率。
其中,手动调节单元的具体结构形式可为按钮、旋钮、按键或采用其他结构形式,其可基于点按、旋转、触控等实现触发。
在其他实施方式中,还可基于声控、手势控制等实现对象介入调节系统画面的亮度和/或遮光镜片的透过率。
其中,手动调节单元可与控制单元160连接,控制单元160接收手动调节单元输出的手动调节信号,并基于手动调节信号实现后续调节动作。
或者,手动调节单元还可直接与成像镜片120连接,即不通过控制单元160,而是直接调节成像镜片120呈现的系统画面的亮度。
或者,手动调节单元还可直接与遮光镜片130连接,即不通过控制单元160,而是直接调节遮光镜片130的透过率。示例性地,结合上文,当遮光镜片130采用电致变色器件时,手动调节单元可直接调节该施加至电致变色器件的电压,从而实现对遮光镜片130的透过率调节。
在一些实施例中,对象视野(例如佩戴该佩戴式显示装置的用户的视野,即用户的视线空间范围)包括系统画面视野,其对应于成像镜片上用于显示系统画面的显示区域;可选的,对象视野还可包括显示画面视野;从空间相位位置关系比较,现实画面视野包围系统画面视野,可参见后文中图7和图8;控制单元包括第一调节子单元和第二调节子单元;第一调节子单元用于在注视点未落在显示区域中,例如其落在现实画面视野中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值,其对应于预设对象眼睛舒适亮度;第二调节子单元用于在注视点落在显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
其中,当注视点未落在显示区域中时,表明对象关注的是现实画面,而非系统画面;针对此,第一调节子单元将系统画面的亮度调低,此时的亮度值为第一亮度,且第一亮度等于或小于预设亮度阈值,即系统画面采用省电模式进行显示,由此,可降低系统画面对观看现实画面的影响;且可以降低工作功率,节省电量消耗。同时,第一调节子单元通过调节遮光镜片的透过率,使其透过率与环境光亮度的乘积满足对象眼睛舒适亮度需求,即通过透过率调节,使装置内侧亮度为预设阈值,以提升对象观看实像的舒适性。
示例性地,预设阈值为预设的对象观看现实画面时的舒适亮度,例如可为3000流明,或为2900流明~3100流明,或为其他亮度值或亮度范围,在此不限定。
其中,当注视点落在显示区域中时,表明对象关注的是系统画面,而非现实画面;针对此,第二调节子单元将系统画面按照画面自身所体现的内容进行呈现,其画面亮度,即第二亮度随系统画面的内容不同而发生变化,以便更真实的展示系统画面的内容。同时,第二调节子单元调节遮光镜片的透过率,使得系统画面的亮度与装置内侧亮度的比值能够满足对象观看画面时整体视野的舒适对比度需求,即通过透过率调节,使第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度,以提升对象观看虚像时,在对象视野整体范围内的观看舒适性。
示例性地,预设舒适对比度可为80%、86%或其他亮度比值,可基于对象观看需求设置,在此不限定。
在一些实施例中,第一调节子单元还用于:在注视点未落在显示区域中且环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
具体地,当对象观看实像且环境光亮度较高时,可基于透过率调节,使透过佩戴式显示装置的光亮度相较于环境光亮度降低,以满足对象观看实像时的舒适性需求。且预设阈值一定时,环境光亮度越高,遮光镜片的透过率越低。但是,当环境光亮度较低,且其无法满足对象观看实像的舒适亮度需求时,需利用第一调节子单元将遮光镜片的透过率调节至透过率最大值,以使得环境光尽可能多的透过佩戴式显示装置,从而改善亮度较低而引起的观看舒适性较差的问题。
示例性地,针对不同的遮光镜片,当透过率调节范围为0-100%时,透过率最大值为100%;当透过率调节范围为0-65%时,透过率最大值为65%,透过率最大值可基于遮光镜片的透过率调节范围确定,可为不同的数值,在此不限定。
在一些实施方式中,该佩戴式显示装置相对于现有技术的改进还体现为:在现有的AR眼镜的基础上,设置一个固定的显示区域为系统画面显示区域,也可称为虚拟画面显示区域,对应于系统画面视野,该显示区域为对象眼睛可视视野的一部分。通过注视点检测单元对佩戴对象眼睛的注视点进行检测,或对其实现进行检测;当检测到对象视线集中于该显示区域,即注视点位于该显示区域时,则确定对象是在注视虚拟画面,从而触发虚拟画面亮度调节和透光率调节,使虚拟画面显示清晰舒适。保持对对象实现进行检测,一旦检测到对象视线离开虚拟画面显示区域,则将虚拟画面的显示亮度调低,能够节省耗电;同时,调节遮光镜片的透光率,直至调节到对象眼睛舒适的参数,从而达到省电和任何时候人眼看到的画面都是舒适的效果。
上述调节过程可通过控制单元自动实现,也可通过手动调节单元手动实现。
具体地,对于手动亮度和透光率调节的情况,可基于对象注视视野区域的需求,或者基于检测到的注视点分布情况进行调节。其中,当对象眼睛注视在虚拟画面显示区域时,手动调整虚拟画面的亮度,可选的,同时调整投影装置投射画面的光线亮度和成像镜片的透光率;或者同时调整成像装置的成像亮度和成像镜片的透光率。由于不同佩戴者的主观感受可能不同,佩戴式显示装置初始设置的默认亮度未必能够满足各不同佩戴者的观看要求;针对此,在对象眼睛注视虚拟画面显示区域时,佩戴对象可手动调整虚拟画面的显示亮度,直到某个值时停止,此时,佩戴式显示装置能够存储该亮度值,从而在下次对象眼睛切换回注视虚拟画面显示区域时保持该亮度进行显示。当对象眼睛注视现实画面时手动调整亮度,此时实际调整的是遮光镜片的透光率,佩戴者可以手动调整透光率到某个自认为舒适的亮度,佩戴式显示装置能够存储此时的环境光亮度和透光率值,即用户设定的现实画面人眼侧的亮度,后续环境光亮度发生变化或者视线切换后,以用户调整后的亮度结合环境光亮度确定遮光镜片的透光率,而不是采用默认亮度来确定遮光镜片的透光率。
通过上述手动调整过程,并将调整后的系统画面显示和现实画面观看的相关参数存储起来,以便在自动调节时可调用,从而使得该佩戴式显示装置能够满足不同用户的个性化观看需求,提高使用体验。
本公开实施例提供的佩戴式显示装置10中,控制单元160基于注视点在对象视野中的位置,即注视点在系统画面视野或现实画面视野,以及环境光亮度调节呈现在成像镜片120上的系统画面显示亮度,以及调节遮光镜片130的透过率,从而可在对象眼睛注视虚像时,调节出较清晰的系统画面,满足观看虚像的需求;以及在对象眼睛注视实像时,调节出较清晰的现实画面,满足观看实像的需求。由此,采用该佩戴式显示装置10,能够做到观看虚像和实像时都比较清晰,从而提高对象使用体验。在上述实施方式的基础上,本公开实施例还提供了一种针对上述任一种佩戴式显示装置的透光度调节方法,其可通过调节遮光镜片的透过率实现对佩戴式显示装置的透光度的调节,遮光镜片的透过率越高,佩戴式显示装置的透光度越高。该方法可应用上述实施方式中的任一种佩戴式显示装置实现,例如在其控制单元中实现,也可应用于上述任一种佩戴式显示装置进行通信的终端设备(例如智能手机等移动终端)实现,具有对应的有益效果。
在一些实施例中,图6为本公开实施例提供的一种透光度调节方法的流程示意图。参照图6,该方法包括如下步骤。
S201、获取对象眼睛的注视点。
其中,对象眼睛的注视点表明了对象关注的内容。例如,当对象注视点集中在虚像时,表明对象关注的是系统画面;当对象注视点集中在实像时,表明对象关注的是现实画面。
示例性地,结合上文,可利用注视点检测单元确定对象眼睛的注视点,并传输至控制单元;对应地,控制单元接收对象眼睛的注视点。
S202、获取环境光亮度。
其中,环境光亮度影响用户观看画面时的舒适度,后文中结合舒适对比度和舒适亮度进行示例性说明。
示例性地,结合上文,可利用环境光检测单元确定环境光亮度,并传输至控制单元;对应地,控制单元接收环境光亮度。
S203、基于注视点和环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
其中,当注视点集中在实像时,对象关注现实画面,此时为了观看较清晰的现实画面,可将系统画面在成像镜片上呈现的亮度调低,以避免系统画面对现实画面的影响;同时,通过调整遮光镜片的透过率,可将装置内侧亮度调整为对象眼睛舒适亮度,以提高观看时实像时的舒适性。
其中,当注视点集中在虚像时,对象关注系统画面,此时为了观看较清晰的系统画面,可将系统画面在成像镜片上呈现的亮度保持在系统画面所显示内容的正常亮度;例如若显示白天的场景画面,则画面亮度较高,若显示夜晚的场景画面,则画面亮度可较低,具体基于画面显示内容确定,以便对象观看到还原性较高的系统画面;同时,通过调整遮光镜片的透过率,可使系统画面的亮度与装置内侧亮度的比值保持在适当的比例,以满足对象眼睛观看整体画面时的舒适对比度,从而提高观看虚像时的舒适性。
示例性地,该步骤中,控制单元可基于注视点和环境光亮度,确定系统画面的亮度和遮光镜片的透过率的调节值或目标值,并进一步地实现调节,从而满足佩戴对象的使用需求。
本公开实施例提供的佩戴式显示装置的透光度调节方法,可基于获取到的注视点和环境光亮度,对系统画面的亮度以及遮光镜片的透过率进行调节,从而能满足对象观看较为清晰的实像和虚像,从而提高对象使用体验。
在一些实施例中,调节步骤,即S203需要结合佩戴对象的注视点在其视野分区中的相对位置实现,结合图7和图8示出的视野分区进行说明。
示例性地,图7为本公开实施例提供的一种视野分区立体示意图,图8为本公开实施例提供的一种视野分区平面示意图。参照图7和图8,对象视野包括系统画面视野以及包围系统画面视野的现实画面视野。
其中,系统画面呈现于成像镜片上,对应于在成像镜片的显示区域进行显示,该显示区域位于对象视野的中心位置,系统画面所占视野(即系统画面视野)仅为对象视野的一部分,对象视野还包括包围系统画面视野的现实画面视野,其可对应于成像镜片上除显示区域之外的其他区域,还可包括成像镜片之外的区域。因此,可将对象视野划分为:系统画面视野(即虚拟画面视野)和现实画面视野两部分。
在一些实施例中,通过对对象眼睛注视方向的追踪,可快速区分对象观察区域的归属,通过判断对象眼睛的注视点是否在成像镜片的显示区域内,实现对系统画面视野和现实画面视野的判定。图7和图8为双目合像后,对象眼睛观看到的画面的视野分布情况。
在其他实施方式中,为满足不同的使用体验或使用需求,还设置对象视野中的系统画面视野与现实画面视野满足其他空间相对位置关系,在此不限定。
基于此,图6中的S203具体可包括:
在注视点未落在显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
在注视点落在显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
其中,当注视点未落在显示区域中时,表明对象关注的是现实画面,而非系统画面;针对此,将系统画面的亮度调低,此时的亮度值为第一亮度,且第一亮度等于或小于预设亮度阈值,即系统画面采用省电模式进行显示,由此,可降低系统画面对观看现实画面的影响。同时,通过调节遮光镜片的透过率,使其透过率与环境光亮度的乘积满足对象眼睛舒适亮度需求,即通过透过率调节,使装置内侧亮度为预设阈值,以提升对象观看实像的舒适性。
示例性地,预设阈值为预设的对象观看现实画面时的舒适亮度,例如可为3000流明,或为2900流明~3100流明,或为其他亮度值或亮度范围,在此不限定。
其中,当注视点落在显示区域中时,表明对象关注的是系统画面,而非现实画面;针对此,将系统画面按照画面自身所体现的内容进行呈现,其画面亮度,即第二亮度随系统画面的内容不同而发生变化,以便更真实的展示系统画面的内容。同时,调节遮光镜片的透过率,使得系统画面的亮度与装置内侧亮度的比值能够满足对象观看画面时整体视野的舒适对比度需求,即通过透过率调节,使第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度,以提升对象观看虚像时,在对象视野整体范围内的观看舒适性。
示例性地,预设舒适对比度可为80%、86%或其他亮度比值,可基于对象观看需求设置,在此不限定。
在一些实施方式中,预设阈值可为提前设置的固定值,也可在佩戴式显示装置使用过程中,基于使用需求实时调节;同理,预设舒适对比度也可为提前设定的固定值,或在佩戴式显示装置使用过程中,基于使用需求实时调节,在此不限定。
在一些实施例中,在注视点未落在显示区域中且环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
具体地,当对象观看实像且环境光亮度较高时,可基于透过率调节,使透过佩戴式显示装置的光亮度相较于环境光亮度降低,以满足对象观看实像时的舒适性需求。且预设阈值一定时,环境光亮度越高,遮光镜片的透过率越低。但是,当环境光亮度较低,且其无法满足对象观看实像的舒适亮度需求时,需将遮光镜片的透过率调节至透过率最大值,以使得环境光尽可能多的透过佩戴式显示装置,从而改善亮度较低而引起的观看舒适性较差的问题。
示例性地,针对不同的遮光镜片,当透过率调节范围为0-100%时,透过率最大值为100%;当透过率调节范围为0-65%时,透过率最大值为65%,透过率最大值可基于遮光镜片的透过率调节范围确定,可为不同的数值,在此不限定。
在一些实施例中,结合上文,佩戴式显示装置还包括手动调节单元,其可支持手动再调节功能。
具体地,在上述佩戴式显示装置的自适应调节过程结束之后,还可人为手动再调节,以灵活满足不同使用对象或者不同场景下的使用需求。
在一些实施例中,该方法还包括:
获取系统画面在成像镜片上呈现的实时亮度;
判断实时亮度是否等于或小于最小亮度阈值;
在实时亮度等于或小于最小亮度阈值时,基于环境光亮度和实时亮度,手动调亮实时亮度。
其中,系统画面在成像镜片上呈现的实时亮度可由一感光单元检测得到,并传输至控制单元;对应的,控制单元接收实时零度。或者,系统画面在成像镜片上呈现的实时亮度是由控制单元调节控制的,控制单元可直接调取相关数据,获取到实时亮度。
其中,最小亮度阈值用于确定实时亮度是否过小;具体地,当实时亮度等于或小于最小亮度阈值时,表明实时亮度过小,即此时在成像镜片上呈现的系统画面的整体亮度较暗,影响对象观感。针对此,可调高实时亮度,即在成像镜片上呈现的系统画面较暗时,可基于环境光亮度和实时亮度将系统画面的实时亮度调高,直至满足对象观看需求即可。
具体地,在系统画面的亮度较暗的情况下,佩戴对象可手动调高其亮度。示例性地,可基于实时感受进行连续调节;或者预置高亮模式,该过程可为手动切换为高亮模式,以在系统光滑面亮度较暗的情况下,调高亮度,满足画面显示需求。
在一些实施例中,在图6的基础上,S201具体可包括:
获取对象不同眼睛的注视方向;
基于不同眼睛的注视方向,确定注视点。
具体地,可首先确定对象不同眼睛的注视方向,注视方向的交点可确定为注视点。
在其他实施方式中,还可采用本领域技术人员可知的其他方式确定注视点,在此不限定。
本公开实施例还提供了一种佩戴式显示装置的透光度调节装置,可用于执行上述任一种方法的步骤,实现对应的有益效果。
示例性地,该佩戴式显示装置的透光度调节装置可设置于佩戴式显示装置的控制单元中,采用软件程序实现;或者配合佩戴式显示装置中的其他硬件结构或电路实现,在此不限定。
在一些实施例中,图9为本公开实施例提供的一种透光度调节装置的结构示意图。参照图9,该装置30可包括:
注视点获取模块310,用于获取对象眼睛的注视点;
环境光亮度获取模块320,用于获取环境光亮度;
调节模块330,用于基于注视点和环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
本公开实施例提供的佩戴式显示装置的透光度调节装置30,通过上述各功能模块的协同作用,能够基于环境光亮度和注视点,调节成像镜片上成像的系统画面的亮度以及遮光镜片的透过率,以在对象注视实像时,调高透过率,呈现较清晰的实像,并在对象注视虚像时,调高系统画面亮度,并适应性调节透过率,以呈现较清晰的虚像;从而能够实现观看虚像和实像时都比较清晰,从而提高对象使用体验。
在一些实施例中,调节模块330具体用于:
在注视点未落在显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
在注视点落在显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
在一些实施例中,调节模块330具体还用于:
在注视点未落在显示区域中且环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
在一些实施例中,佩戴式显示装置还支持手动再调节功能。
在一些实施例中,在成像镜片上呈现的系统画面较暗时,佩戴式显示装置支持手动调高亮度。
在一些实施例中,注视点获取模块310具体用于:
获取对象不同眼睛的注视方向;
基于不同眼睛的注视方向,确定注视点。
需要说明的是,图9所示的佩戴式显示装置的透光度调节装置30可以执行图6所示的方法实施例中的各个步骤,并且实现图6所示的方法实施例中的各个过程和效果,在此不赘述。
本公开实施例还提供了一种电子设备,电子设备包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;处理器,用于从存储器中读取可执行指令,并执行指令以实现如本公开实施例提供的上述任一种方法的步骤。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储介质存储有计算机程序,计算机程序用于执行如本公开实施例提供的上述任一种方法的步骤。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。
图10为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。参考图10,其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备500的结构示意图。
本公开实施例中的电子设备500可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图10示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示,电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中,还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
通常,以下装置可以连接至I/O接口505:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置506;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置507;包括例如磁带、硬盘等的存储装置508;以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图10示出了具有各种装置的电子设备500,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装,或者从存储装置508被安装,或者从ROM 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时,执行本公开实施例的佩戴式显示装置的透光度调节方法中限定的上述功能。
需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中,客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol,超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信,并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”),广域网(“WAN”),网际网(例如,互联网)以及端对端网络(例如,ad hoc端对端网络),以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:
获取对象眼睛的注视点;
获取环境光亮度;
基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中,机器可读介质(即计算机可读存储介质)可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (15)
1.一种佩戴式显示装置,其特征在于,包括佩戴框架、成像镜片、遮光镜片、环境光检测单元、注视点检测单元以及控制单元;
所述成像镜片固定于所述佩戴框架中,所述成像镜片用于显示系统画面;
所述遮光镜片设置于所述成像镜片远离对象眼睛的一侧;
所述环境光检测单元用于检测环境光亮度;
所述注视点检测单元用于检测对象眼睛的注视点;
所述控制单元与所述环境光检测单元、所述注视点检测单元、所述成像镜片以及所述遮光镜片连接;所述控制单元用于基于所述注视点和所述环境光亮度,调节所述系统画面在所述成像镜片上呈现的亮度以及调节所述遮光镜片的透过率。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述遮光镜片包括电致变色器件;
所述控制单元用于通过控制施加至所述电致变色器件的电压调节所述遮光镜片的透过率。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述电致变色器件包括沿垂直于所述遮光镜片的方向叠加设置的第一基板、第一导电层、电致变色层、电解质层、离子存储层、第二导电层以及第二基板。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注视点检测单元包括红外光源、红外摄像头和数据处理子单元;
所述红外光源用于发射红外光线;
所述红外摄像头用于采集包括对象眼睛在内的目标图像;
所述数据处理子单元用于基于所述红外光源的位置以及所述目标图像,确定对象眼睛的注视点。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述成像镜片上具有用于显示所述系统画面的显示区域;所述控制单元包括第一调节子单元和第二调节子单元;所述遮光镜片和所述成像镜片均允许环境光透过;
所述第一调节子单元用于在所述注视点未落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
所述第二调节子单元用于在所述注视点落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使所述第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一调节子单元还用于:在所述注视点未落在所述显示区域中且所述环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括手动调节单元;
所述手动调节单元用于手动调节所述系统画面在所述成像镜片上呈现的亮度和/或所述遮光镜片的透过率。
8.一种针对权利要求1-7任一所述的装置的透光度调节方法,其特征在于,包括:
获取对象眼睛的注视点;
获取环境光亮度;
基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述成像镜片上具有用于显示所述系统画面的显示区域;所述遮光镜片和所述成像镜片均允许环境光透过;所述基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率包括:
在所述注视点未落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第一亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使装置内侧亮度为预设阈值;
在所述注视点落在所述显示区域中时,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度为第二亮度,以及调节遮光镜片的透过率,使所述第二亮度与装置内侧亮度的比值保持在预设舒适对比度;
其中,装置内侧亮度等于环境光亮度与透过率的乘积,第一亮度等于或小于预设亮度阈值,第二亮度随系统画面变化。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述注视点未落在所述显示区域中且所述环境光亮度低于预设阈值时,调节遮光镜片的透过率至透过率最大值。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
获取系统画面在成像镜片上呈现的实时亮度;
判断所述实时亮度是否等于或小于最小亮度阈值;
在所述实时亮度等于或小于最小亮度阈值时,基于所述环境光亮度和所述实时亮度,手动调亮所述实时亮度。
12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取对象眼睛的注视点,包括:
获取对象不同眼睛的注视方向;
基于所述不同眼睛的注视方向,确定所述注视点。
13.一种透光度调节装置,其特征在于,包括:
注视点获取模块,用于获取对象眼睛的注视点;
环境光亮度获取模块,用于获取环境光亮度;
调节模块,用于基于所述注视点和所述环境光亮度,调节系统画面在成像镜片上呈现的亮度以及调节遮光镜片的透过率。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现上述权利要求8-12中任一所述方法。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行上述权利要求8-12中任一所述的方法。
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