眼動追蹤方法及近眼顯示設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及眼球追蹤，尤其涉及一種眼動追蹤方法及近眼顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在用戶使用近眼顯示設(shè)備時，近眼顯示設(shè)備通常會追蹤人眼的注視方向，并根據(jù)人眼的注視方向?qū)埏@示設(shè)備進(jìn)行相關(guān)控制，達(dá)到人機交互的目的。相關(guān)技術(shù)中，近眼顯示設(shè)備根據(jù)采集到的人眼在紅外光照射下的圖像確定人眼的注視方向，然而，相關(guān)技術(shù)中的近眼顯示設(shè)備，紅外光照射范圍固定且存在范圍限制，當(dāng)人眼直視前方時，紅外光能夠照射到瞳孔，并在角膜上形成清晰的亮斑，而當(dāng)人眼斜視左前方或右前方時，人眼發(fā)生轉(zhuǎn)動，角膜的位置移動，紅外光會照射到鞏膜，紅外光經(jīng)過鞏膜發(fā)生漫反射，在鞏膜上形成散斑，而在角膜上形成較少或不形成亮斑，導(dǎo)致無法根據(jù)采集到的人眼的圖像確定人眼的注視方向，或者根據(jù)圖像確定的人眼的注視方向精度較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種眼動追蹤方法及近眼顯示設(shè)備，旨在解決紅外光較少或無法照射到眼部瞳孔區(qū)域，導(dǎo)致眼動追蹤精度較差的技術(shù)問題。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供一種基于近眼顯示設(shè)備的眼動追蹤方法，所述近眼顯示設(shè)備包括：

3、光源組件，用于出射可見光和紅外光；

4、光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)具有顯示側(cè)，所述可見光能夠耦入所述光波導(dǎo)并在所述光波導(dǎo)內(nèi)傳輸后耦出至所述光波導(dǎo)的顯示側(cè)；

5、驅(qū)動組件；

6、光路調(diào)節(jié)組件，傳動連接于所述驅(qū)動組件，所述紅外光能夠照射至所述光路調(diào)節(jié)組件；

7、圖像采集單元，用于采集所述眼部的圖像；

8、所述眼動追蹤方法包括：

9、獲取所述眼部的圖像；

10、根據(jù)所述圖像確定眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置；

11、根據(jù)所述眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置確定所述光路調(diào)節(jié)組件的目標(biāo)姿態(tài)；

12、控制所述驅(qū)動組件將所述光路調(diào)節(jié)組件調(diào)整至所述目標(biāo)姿態(tài)，以使所述光路調(diào)節(jié)組件將所述紅外光出射至所述眼部的瞳孔區(qū)域；

13、再次獲取所述眼部的圖像；

14、根據(jù)再次獲取的所述圖像中所述紅外光形成的光斑，確定所述眼部的注視方向。

15、可選地，所述眼部預(yù)設(shè)區(qū)域包括瞳孔區(qū)域、角膜區(qū)域和鞏膜區(qū)域；

16、所述根據(jù)所述眼部的圖像確定眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置，包括：

17、根據(jù)所述眼部的圖像確定所述瞳孔區(qū)域、所述角膜區(qū)域和所述鞏膜區(qū)域之間的位置關(guān)系；

18、所述根據(jù)所述眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置確定所述光路調(diào)節(jié)組件的目標(biāo)姿態(tài)，包括：

19、根據(jù)所述瞳孔區(qū)域、所述角膜區(qū)域和所述鞏膜區(qū)域之間的位置關(guān)系確定所述光路調(diào)節(jié)組件的目標(biāo)姿態(tài)。

20、可選地，所述光路調(diào)節(jié)組件包括反射元件，所述反射元件具有朝向所述光源組件和所述顯示側(cè)的反射面，所述紅外光能夠經(jīng)所述反射面反射至所述瞳孔區(qū)域；或者，

21、所述光路調(diào)節(jié)組件包括折射元件，所述折射元件具有相背設(shè)置的入射面和出射面，所述入射面朝向所述光源組件，所述出射面朝向所述顯示側(cè)，所述紅外光能夠經(jīng)所述入射面入射所述折射元件，通過折射由所述出射面出射至所述瞳孔區(qū)域。

22、可選地，所述光路調(diào)節(jié)組件位于所述光源組件和所述光波導(dǎo)之間，所述光路調(diào)節(jié)組件能夠透射所述可見光，以及能夠反射所述紅外光。

23、可選地，所述光路調(diào)節(jié)組件包括二向色鏡。

24、可選地，所述光路調(diào)節(jié)組件包括鏡片和安裝座，所述鏡片設(shè)于所述安裝座，所述驅(qū)動組件與所述安裝座傳動連接，所述驅(qū)動電機能夠?qū)⑺鲧R片調(diào)整至所述目標(biāo)姿態(tài)。

25、可選地，所述安裝座包括第一座體和第二座體，所述第二座體轉(zhuǎn)動連接于所述第一座體，所述鏡片設(shè)于所述第二座體；

26、所述驅(qū)動電機包括第一驅(qū)動電機和第二驅(qū)動電機，所述第一驅(qū)動電機傳動連接于所述第一座體，所述第二驅(qū)動電機傳動連接于所述第二座體，所述第一驅(qū)動電機能夠帶動所述第一座體和所述第二座體繞第一軸線轉(zhuǎn)動，所述第二驅(qū)動電機能夠帶動所述第二座體相對所述第一座體繞第二軸線轉(zhuǎn)動，所述第一軸線與所述第二軸線不同。

27、可選地，所述光波導(dǎo)包括沿第一方向上間隔設(shè)置的第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)的沿第二方向上的一側(cè)為所述顯示側(cè)，所述第一軸線垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第二軸線垂直于所述第一軸線。

28、可選地，所述光源組件包括可見光源和多個紅外光源，多個所述紅外光源用于朝向所述光路調(diào)節(jié)組件的不同位置出射紅外光。

29、第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種近眼顯示設(shè)備，包括：

30、光源組件，用于出射可見光和紅外光；

31、光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)具有顯示側(cè)，所述可見光能夠耦入所述光波導(dǎo)并在所述光波導(dǎo)內(nèi)傳輸后耦出至所述光波導(dǎo)的顯示側(cè)；

32、驅(qū)動組件；

33、光路調(diào)節(jié)組件，傳動連接于所述驅(qū)動組件，所述紅外光能夠照射至所述光路調(diào)節(jié)組件；

34、圖像采集單元，用于采集所述眼部的圖像；

35、處理單元，電連接于所述驅(qū)動組件和所述圖像采集單元，所述處理單元用于執(zhí)行如第一方面所述的眼動追蹤方法的步驟。

36、本發(fā)明實施例提供一種眼動追蹤方法及近眼顯示設(shè)備，通過圖像采集單元采集眼部的圖像確定眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置，并根據(jù)眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置確定光路調(diào)節(jié)組件的目標(biāo)姿態(tài)，使得驅(qū)動組件將光路調(diào)節(jié)組件調(diào)整至目標(biāo)姿態(tài)后，光路調(diào)節(jié)組件能夠改變光源組件出射的紅外光的光路，使得紅外光出射至眼部的瞳孔區(qū)域，在眼部的角膜區(qū)域上形成清晰的光斑，從而能夠根據(jù)再次采集的眼部的圖像中紅外光形成的光斑，確定眼部的注視方向。其中，光路調(diào)節(jié)組件能夠在驅(qū)動組件的驅(qū)動下活動，擴大紅外光能夠傳輸?shù)姆秶?，從而增大眼動追蹤的范圍，而根?jù)眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置控制驅(qū)動組件驅(qū)動，能夠使得紅外光更加精準(zhǔn)地傳輸至瞳孔區(qū)域，實現(xiàn)高精度的眼動追蹤。

技術(shù)特征：

1.一種基于近眼顯示設(shè)備的眼動追蹤方法，其特征在于，所述近眼顯示設(shè)備包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述眼部預(yù)設(shè)區(qū)域包括所述瞳孔區(qū)域、角膜區(qū)域和鞏膜區(qū)域；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光路調(diào)節(jié)組件包括反射元件，所述反射元件具有朝向所述光源組件和所述顯示側(cè)的反射面，所述紅外光能夠經(jīng)所述反射面反射至所述瞳孔區(qū)域；或者，

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光路調(diào)節(jié)組件位于所述光源組件和所述光波導(dǎo)之間，所述光路調(diào)節(jié)組件能夠透射所述可見光，以及能夠反射所述紅外光。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光路調(diào)節(jié)組件包括二向色鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光路調(diào)節(jié)組件包括鏡片和安裝座，所述鏡片設(shè)于所述安裝座，所述驅(qū)動組件與所述安裝座傳動連接，所述驅(qū)動電機能夠?qū)⑺鲧R片調(diào)整至所述目標(biāo)姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述安裝座包括第一座體和第二座體，所述第二座體轉(zhuǎn)動連接于所述第一座體，所述鏡片設(shè)于所述第二座體；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光波導(dǎo)包括沿第一方向上間隔設(shè)置的第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)的沿第二方向上的一側(cè)為所述顯示側(cè)，所述第一軸線垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第二軸線垂直于所述第一軸線。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的眼動追蹤方法，其特征在于，所述光源組件包括可見光源和多個紅外光源，多個所述紅外光源用于朝向所述光路調(diào)節(jié)組件的不同位置出射紅外光。

10.一種近眼顯示設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實施例提供一種眼動追蹤方法及近眼顯示設(shè)備。該近眼顯示設(shè)備包括光源組件、光波導(dǎo)、驅(qū)動組件、光路調(diào)節(jié)組件、圖像采集單元以及處理單元。光源組件用于出射可見光和紅外光。紅外光能夠照射至光路調(diào)節(jié)組件。眼動追蹤方法：根據(jù)眼部的圖像確定眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置；根據(jù)眼部預(yù)設(shè)區(qū)域的位置確定光路調(diào)節(jié)組件的目標(biāo)姿態(tài)；控制驅(qū)動組件將光路調(diào)節(jié)組件調(diào)整至目標(biāo)姿態(tài)，以使光路調(diào)節(jié)組件將紅外光出射至眼部的瞳孔區(qū)域；根據(jù)眼部的圖像中紅外光形成的光斑，確定眼部的注視方向。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，旨在解決紅外光較少或無法照射到眼部瞳孔區(qū)域，導(dǎo)致眼動追蹤精度較差的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：馬國慶,關(guān)健,蘭富洋,何強,王兆民
受保護的技術(shù)使用者：珠海莫界科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9