CN206292723U - 具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜 - Google Patents

Abstract

一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，涉及虚拟现实技术领域，该虚拟现实眼镜包括眼镜壳体、以及固定于眼镜壳体的头带，眼镜壳体和头带之间形成头戴部，眼镜壳体邻近头戴部的面为贴脸面，贴脸面安装有一对光学镜片和至少一个虹膜识别组件，虹膜识别组件位于光学镜片的周围。本实用新型将利用虹膜识别技术和依靠视觉体验的消费级终端结合起来，便于消费者在VR眼镜使用中进行身份认证，使用便利，满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

Description

具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境。虚拟现实创造一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的仿真系统，使用户沉浸到该环境中。目前，运用虚拟现实技术的产品主要是虚拟现实头戴显示器设备，即VR头显，也有VR眼镜、VR头盔等称呼。

VR眼镜是利用仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品，是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。VR眼镜作为消费级终端，必然涉及对消费者的个性化定制或对部分搭载的应用程序限锁。现有的VR眼镜主要是通过密令输入的方式进行限锁，但是密令易被破解，无法满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

另一方面，虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构，据称，没有任何两个虹膜是一样的。虹膜识别技术就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。虽然VR眼镜和虹膜识别技术都是直接作用于人体的眼睛，而且对眼睛进行虹膜识别是确定身份的可靠途径，但是目前还没有应用了虹膜识别技术的VR眼镜。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其将利用虹膜识别技术和依靠视觉体验的消费级终端结合起来，便于消费者在VR眼镜使用中进行身份认证，使用便利，满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其包括眼镜壳体、以及固定于眼镜壳体的头带，眼镜壳体和头带之间形成头戴部，眼镜壳体邻近头戴部的面为贴脸面，贴脸面安装有一对光学镜片和至少一个虹膜识别组件，虹膜识别组件位于光学镜片的周围。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虹膜识别组件包括并列排布的用于朝眼睛发射红外光的红外照明光源和用于采集眼睛图像的识别镜头。

在本实用新型较佳的实施例中，上述识别镜头上覆盖有仅保留红外光通过的过滤片。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虹膜识别组件的数目为两个，每个虹膜识别组件设置于对应的一个光学镜片的上方或者下方。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虚拟现实眼镜还包括设置于眼镜壳体内的显示终端，显示终端的屏幕朝向贴脸面。

在本实用新型较佳的实施例中，上述虚拟现实眼镜还包括两只通过耳机线与显示终端连接的入耳式耳机，两只入耳式耳机分别位于眼镜壳体的两侧，每只入耳式耳机露出眼镜壳体外的耳机线不超过6cm。

在本实用新型较佳的实施例中，上述显示终端为手机，眼镜壳体的一侧面设置有插口，显示终端可插拔通过插口插入眼镜壳体内。

在本实用新型较佳的实施例中，上述贴脸面呈贴合上半脸部的曲面，贴脸面的中部向眼镜壳体内凹陷形成凹陷部，光学镜片和虹膜识别组件设置于凹陷部内。

在本实用新型较佳的实施例中，上述位于两个光学镜片之间下方的凹陷部与眼镜壳体共同形成鼻梁托。

在本实用新型较佳的实施例中，上述头带包括三根松紧带，其中两根松紧带分别固定于眼镜壳体的两侧面，剩余的一根松紧带固定于贴脸面，三根松紧带远离眼镜壳体的一端连接在一起。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例包括眼镜壳体、以及固定于眼镜壳体的头带，眼镜壳体和头带之间形成头戴部，眼镜壳体邻近头戴部的面为贴脸面，贴脸面安装有一对光学镜片和至少一个虹膜识别组件，虹膜识别组件位于光学镜片的周围。本实用新型实施例将虹膜识别组件和依靠视觉体验的虚拟现实眼镜结合起来，便于消费者在VR眼镜使用中进行身份认证，使用便利，满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜的结构示意图；

图2为图1所示的虚拟现实眼镜去除头带后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提供的一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜的结构示意图；

图4为图3所示的虚拟现实眼镜去除头带后的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的虹膜识别组件的结构示意图。

图中：

100、200-虚拟现实眼镜；110-眼镜壳体；111-插口；120、220-头带；130-头戴部；140-贴脸面；141-凹陷部；142-鼻梁托；150-光学镜片；160-虹膜识别组件；161-红外照明光源；162-识别镜头；163-过滤片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1和图2所示，本实施例提供一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜100，其包括眼镜壳体110、设置于眼镜壳体110内的显示终端(图未示)、以及固定于眼镜壳体110的头带120。眼镜壳体110和头带120之间形成头戴部130，眼镜壳体110邻近头戴部130的面为贴脸面140，显示终端的屏幕朝向贴脸面140，贴脸面140安装有一对光学镜片150和至少一个虹膜识别组件160，虹膜识别组件160位于光学镜片150的周围。本实施例中，虹膜识别组件160的数目为两个，每个虹膜识别组件160设置于对应的一个光学镜片150的外侧；显示终端为手机，眼镜壳体110的一侧面设置有插口111，显示终端可插拔通过插口111插入眼镜壳体110内。使用者戴上虚拟现实眼镜100后，使用者的头部位于头戴部130内，使用者的上半脸部与贴脸面140贴合，每个光学镜片150位于使用者的一只眼睛前方，使用者可以透过光学镜片150看到眼镜壳体110内部的显示终端屏幕，在使用者眼前形成虚拟现实画面，使使用者沉浸在该虚拟现实环境中。当用户需要进行身份认证，以对显示终端解锁，以便使用者能够使用虚拟现实眼镜100观看显示终端播放的节目，或者用户需要进行身份认证，以对显示终端的应用程序进行在线支付获取新的节目资源时，可通过虹膜识别组件160进行虹膜识别，以实现身份认证。因此，本实施例将利用虹膜识别技术(虹膜识别组件160)和依靠视觉体验的消费级终端(虚拟现实眼镜100)结合起来，便于消费者在VR眼镜使用中进行身份认证，使用便利，满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

为了使用者在拥有逼真的虚拟视觉体验的同时，拥有真实的听觉体验，虚拟现实眼镜100还包括两只通过耳机线与显示终端连接的入耳式耳机，两只入耳式耳机分别位于眼镜壳体110的两侧，每只入耳式耳机露出眼镜壳体110外的耳机线不超过6cm。使用者使用虚拟现实眼镜100，佩戴耳机观看节目，可以获得属于使用者私人的视听感受。

为了保证使用者在佩戴使用虚拟现实眼镜100时的舒适感，贴脸面140呈贴合上半脸部的曲面，同时，为了保证使用者的眼镜和光学镜片150之间留有一定的观看距离，贴脸面140的中部向眼镜壳体110内凹陷形成凹陷部141，光学镜片150和虹膜识别组件160设置于凹陷部141内。位于两个光学镜片150之间下方的凹陷部141与眼镜壳体110共同形成鼻梁托142。使用者佩戴上虚拟现实眼镜100后，使用者的鼻梁托142位于使用者的鼻梁，使虚拟现实眼镜100定位，使用者的眼睛位于凹陷部141处，便于使用者透过光学镜片150观看显示终端的屏幕。

为了进一步保证使用者在佩戴使用虚拟现实眼镜100时的舒适感，头带120包括三根松紧带，其中两根松紧带分别固定于眼镜壳体110的两侧面，剩余的一根松紧带固定于贴脸面140，三根松紧带远离眼镜壳体110的一端连接在一起。通过松紧带可以将虚拟现实眼镜100的眼镜壳体110部分佩戴于使用者的眼部，而且不会对人体造成压迫感，尤其是长时间佩戴虚拟现实眼镜100，这点尤为重要。

虹膜识别系统包括硬件和软件两大模块：虹膜识别组件160和图像预处理软件虹膜识别算法，分别对应于图像获取和模式匹配这两个基本问题。参见图5所示，其中的虹膜识别组件160具体包括并列排布的用于朝眼睛发射红外光的红外照明光源161和用于采集眼睛图像的识别镜头162。识别镜头162上优选覆盖有仅保留红外光通过的过滤片163。虹膜识别系统实现虹膜识别的具体过程如下：

1、虹膜图像获取：为了避免显示终端的屏幕光映射在使用者的眼睛，干扰虹膜图像的获取，因此先使用红外照明光源161朝使用者的眼睛发射红外光，再利用过滤片163过滤掉显示终端的屏幕光，仅保留红外光通过，识别镜头162实现对红外光照射后的使用者的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像传输给虹膜识别组件160的图像预处理软件。

2、图像预处理：图像预处理软件对获取到的虹膜图像进行如下处理，使其满足提取虹膜特征的需求。

2.1、虹膜定位：确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置。其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。

2.2、虹膜图像归一化：将图像中的虹膜大小，调整到识别系统设置的固定尺寸。

2.3、图像增强：针对归一化后的图像，进行亮度、对比度和平滑度等处理，提高图像中虹膜信息的识别率。

3、特征提取：图像预处理软件采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点，并对其进行编码。

4、特征匹配：图像预处理软件将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配，判断是否为相同虹膜，从而达到身份识别的目的。

第二实施例

请参照图3和图4所示，本实施例提供一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜200，其包括眼镜壳体110，设置于眼镜壳体110内的显示终端，以及固定于眼镜壳体110的头带220，眼镜壳体110和头带220之间形成头戴部130，眼镜壳体110邻近头戴部130的面为贴脸面140，显示终端的屏幕朝向贴脸面140，贴脸面140安装有一对光学镜片150和至少一个虹膜识别组件160，虹膜识别组件160位于光学镜片150的周围。本实施例中，虹膜识别组件160的数目为两个，每个虹膜识别组件160设置于对应的一个光学镜片150的上方，显示终端为内置的显示器，头带220为一根松紧带，其两端与眼镜壳体110的两侧面。参见图5所示，虹膜识别组件160具体包括并列排布的用于朝眼睛发射红外光的红外照明光源161和用于采集眼睛图像的识别镜头162，识别镜头162上优选覆盖有仅保留红外光通过的过滤片163。

具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜200的工作原理是：

使用者戴上虚拟现实眼镜200后，使用者的头部位于头戴部130内，使用者的上半脸部与贴脸面140贴合，每个光学镜片150位于使用者的一只眼睛前方。在显示终端播放节目前，需要先通过虹膜识别组件160对使用者进行身份认证，以解锁显示终端，使使用者能够使用虚拟现实眼镜200观看显示终端内的节目，具体过程为：先使用红外照明光源161朝使用者的眼睛发射红外光，再利用过滤片163过滤掉显示终端的屏幕光，仅保留红外光通过，识别镜头162对红外光照射后的使用者的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像传输给虹膜识别组件160的图像预处理软件进行处理，达到身份识别的目的。

身份认证通过后，显示终端开始播放节目，使用者透过光学镜片150看到眼镜壳体110内部的显示终端屏幕，在使用者眼前形成虚拟现实画面，使使用者沉浸在该虚拟现实环境中。当用户需要对显示终端的应用程序进行在线支付，获取新的节目资源时，需要再次进行身份认证。

综上所述，本实用新型具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜将利用虹膜识别技术和依靠视觉体验的消费级终端结合起来，便于消费者在VR眼镜使用中进行身份认证，使用便利，满足消费者对VR眼镜个性化定制和应用程序限锁的需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，其包括眼镜壳体、以及固定于所述眼镜壳体的头带，所述眼镜壳体和所述头带之间形成头戴部，所述眼镜壳体邻近所述头戴部的面为贴脸面，所述贴脸面安装有一对光学镜片和至少一个虹膜识别组件，所述虹膜识别组件位于所述光学镜片的周围。

2.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述虹膜识别组件包括并列排布的用于朝眼睛发射红外光的红外照明光源和用于采集眼睛图像的识别镜头。

3.根据权利要求2所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述识别镜头上覆盖有仅保留红外光通过的过滤片。

4.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述虹膜识别组件的数目为两个，每个所述虹膜识别组件设置于对应的一个所述光学镜片的上方或者下方。

5.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述虚拟现实眼镜还包括设置于所述眼镜壳体内的显示终端，所述显示终端的屏幕朝向所述贴脸面。

6.根据权利要求5所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述虚拟现实眼镜还包括两只通过耳机线与所述显示终端连接的入耳式耳机，两只所述入耳式耳机分别位于所述眼镜壳体的两侧，每只所述入耳式耳机露出所述眼镜壳体外的所述耳机线不超过6cm。

7.根据权利要求5所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述显示终端为手机，所述眼镜壳体的一侧面设置有插口，所述显示终端可插拔通过所述插口插入所述眼镜壳体内。

8.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述贴脸面呈贴合上半脸部的曲面，所述贴脸面的中部向所述眼镜壳体内凹陷形成凹陷部，所述光学镜片和所述虹膜识别组件设置于所述凹陷部内。

9.根据权利要求8所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，位于两个所述光学镜片之间下方的所述凹陷部与所述眼镜壳体共同形成鼻梁托。

10.根据权利要求1所述的具有虹膜识别功能的虚拟现实眼镜，其特征在于，所述头带包括三根松紧带，其中两根所述松紧带分别固定于所述眼镜壳体的两侧面，剩余的一根所述松紧带固定于所述贴脸面，所述三根松紧带远离所述眼镜壳体的一端连接在一起。