一种用于追踪眼球位置的方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于追踪眼球位置的方法，包括步骤：a)在眼球前方围绕眼球周围布置至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；b)在所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，以获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值；c)根据所获取的每个位置的反射光强度值，计算得到所述人眼位置的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于追踪眼球位置的方法及检测装置，特别涉及一种用于追踪眼球位置的头戴式显示装置及方法。
技术介绍
眼球追踪是一项科学应用技术，用户无需触摸屏幕即可翻动页面。从原理上看，眼球追踪主要是研究眼球运动信息的获取、建模和模拟，用途颇广。而获取眼球运动信息的设备除了红外设备之外，还可以是图像采集设备，甚至一般电脑或手机上的摄像头，其在软件的支持下也可以实现眼球跟踪。眼球追踪技术是一项科学应用技术，一是根据眼球和眼球周边的特征变化进行跟踪，二是根据虹膜角度变化进行跟踪，三是主动投射红外线等光束到虹膜来提取特征。而目前的眼球追踪术的主要设备包括红外设备和图像采集设备，通过对图像数据的处理，计算视线方向。不过，人眼实时的运动会给计算系统带来庞大的计算量。本专利技术放弃了原始的采用图像采集设备，而是采用从不同角度获取的眼球的光强对眼球的位置进行大概的计算，这样，避免了繁冗、庞大的计算量，能够更高频率的对眼球进行跟踪。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供了一种用于追踪眼球位置的方法。根据本专利技术的一个方面，用于追踪眼球位置的方法包括步骤：a)在眼球前方围绕眼球周围布置至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；b)在所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，以获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值；c)根据所获取的每个位置的反射光强度值，计算得到所述人眼位置的信息。优选地，步骤c的计算方法为：将所述眼球处于某一位置时的不同位置传感器的反射光强度值与数据库进行匹配。优选地，所述数据库建立方法为：d)眼球处于某一位置，记录传感器的反射光强度值；e)改变眼球位置，记录传感器的反射光强度值；f)重复步骤e，直至记录完眼球处于眼眶中不同位置时的传感器的反射光强度值，其中，重复步骤e的次数设置为至少100次。优选地，所述光源设置于眼镜或头戴式显示装置的框架上。优选地，所述光源为红外光源。优选地，述传感器为红外传感器。优选地，所述传感器还设置为CMOS管或者光敏电阻。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于追踪眼球位置的检测装置，包括：至少一个光源，设置于眼球前方且围绕眼球周围，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；传感器，设置于所述光源周围至少三个不同位置，用于获取通过眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度。优选地，所述光源为红外光源。优选地，所述传感器为红外传感器。优选地，所述光源为可见光源。优选地，所述传感器还设置为CMOS管或者光敏电阻。优选地，所述显示屏为LCD显示屏。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于追踪眼球位置的头戴式显示装置，包括：显示组件和用于固定显示组件的头带：所述显示组件包括显示壳体以及所述显示壳体内部的显示机构；所述显示机构包括朝向人眼方向的显示屏，用于显示图像；眼球前方且围绕眼球周围至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，用于获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值。优选地，所述光源为红外光源。优选地，所述传感器为红外传感器。优选地，所述光源为可见光源。优选地，所述传感器还设置为CMOS管或者光敏电阻。优选地，所述显示屏为LCD显示屏。根据本专利技术的一种用于追踪眼球位置的方法，其通过在透镜周围布置光源以及传感器，获取不同角度的眼球的光强，综合光强的信息获取眼球的位置。并且该方法适用于头戴式显示设备，更进一步适应于例如眼镜框架的装置，应用广泛，而且该方法计算快捷，省去了图像处理等计算步骤，计算量小。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1示意性示出根据本专利技术的用于追踪眼球位置的方法的步骤；图2a-2b示意性示出根据本专利技术的用于追踪眼球位置的方法的数据库中传感器与眼球位置对应的方法；图3a和图3b示意性示出适用于本专利技术的用于追踪眼球位置的检测装置；图4a和图4b示意性示出适用于本专利技术的用于追踪眼球位置的头戴式显示装置；图5示意性示出根据本专利技术的用于追踪眼球位置的方法的原理图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附
图标记代表相同或类似的部件。图1示意性示出根据本专利技术的用于追踪眼球位置的方法的步骤；如图1所示，步骤分为：步骤101：在眼球前方围绕眼球周围布置至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；根据本专利技术的一个实施例，所述光源设置于眼镜或头戴式显示装置的框架上。步骤102：在所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，以获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值；若光源设置为红外光源，则传感器为红外传感器。其中，所述传感器还可以设置为CMOS管或者光敏电阻。步骤103：根据所获取的每个位置的反射光强度值，计算得到所述人眼位置的信息。根据本专利技术的一个实施例，步骤103中所述计算方法为：将所述眼球处于某一位置时的不同位置传感器的反射光强度值与数据库进行匹配。其中，数据库建立方法为：d)眼球处于某一位置，记录传感器的反射光强度值；e)改变眼球位置，记录传感器的反射光强度值；f)重复步骤e，直至记录完眼球处于眼眶中不同位置时的传感器的反射光强度值，其中，重复步骤e的次数设置为至少100次。其中，数据库中传感器与眼球位置对应的方法如图2a和2b所示：如图2a-2b所示，为根据本专利技术的用于追踪眼球位置的方法的数据库的建立方法。如下表1为眼球位置的数据库建立表，所述数据库包含了n个传感器值e组成的数组(e1,e2,…,en)对应的i个眼球位置L1-Li的两个元素。根据该表，将所测得的传感器的值与数据库匹配，获取眼球位置信息。表1眼球位置的数据库建立表i个眼球位置LL1L2...Lin个传感器值e(e1,e2,…,en)(e1,e2,…,en)...(e1,e2,…,en)建立数据库基本有如下两类方法，如图2a所示，以三个传感器为例，每个传感器均设置有强弱等级，分别用强弱等级线条201a、强弱等级线条201b、强弱等级线条201c表示各传感器的强弱值，顺时针方向表示强弱值由弱到强：如图2a所示，其中一个强弱等级线条中的任意等级线203与其他两个强弱等级线条中的任一等级线均相交，例如交点202，其可反映眼球的一个位置，将所有交点反映的眼球位置均记录于表1中作为眼球位置的数据库。当采用适用于该方法的设备进行对眼球位置采集时，只需要将各传感器的值与表1中匹配，就可以获得该组传感器数值所对应的眼球位置。如图2b所示，为另一种建立数据库的方法。以传感器A、传感器B、传感器C为例，以传感器位置为圆心，以传感器与眼球的距离dA、dB、dC为半径做圆，三个圆的交点或者相交部分204可以反映眼球的位置。将所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于追踪眼球位置的方法，包括步骤：a)在眼球前方围绕眼球周围布置至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；b)在所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，以获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值；c)根据所获取的每个位置的反射光强度值，计算得到所述人眼位置的信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于追踪眼球位置的方法，包括步骤：a)在眼球前方围绕眼球周围布置至少一个光源，所述光源用于发出定向光束以照射眼球上的不同位置处；b)在所述光源周围至少三个不同位置布置传感器，以获取通过所述眼球表面不同位置反射所述光源发出光束的反射光强度值；c)根据所获取的每个位置的反射光强度值，计算得到所述人眼位置的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述计算方法为：将所述眼球处于某一位置时的不同位置传感器的反射光强度值与数据库进行匹配。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述数据库建立方法为：d)眼球处于某一位置，记录传感器的反射光强度值；e)改变眼球位置，记录传感器的反射光强度值；f)重复步骤e，直至记录完眼球处于眼眶中不同位置时的传感器的反射光强度值，其中，重复步骤e的次数设置为至少100次。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光源设置于眼镜或头戴式显示装置的框架上。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃政，
申请(专利权)人：北京蚁视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11