一种智能眼镜的制作方法

1.本发明实施例涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种智能眼镜。


背景技术：

2.随着科技的发展，智能眼镜越来越多的应用在生活中。用户佩戴智能眼镜后，通过采集用户的眼动信息分析用户的注视点等注视信息。
3.现有眼动追踪智能眼镜设备，通过在人眼前方周围布置红外相机，红外相机直接朝向人眼获取眼部图像，红外相机拍摄人眼的同时相机本身以及固定相机的壳体会不同程度的遮挡视线，影响用户观看外界环境或投影视频，降低用户体验。并且相机光轴与视线夹角比较大，拍摄到的瞳孔图像较扁平，不容易进行后续的图像处理，降低了眼部图像处理的准确度，影响眼动追踪效果。


技术实现要素：

4.本发明提供一种智能眼镜，以实现在不影响视线的情况下对用户眼部图像的准确拍摄。
5.本发明实施例提供了一种智能眼镜，该智能眼镜包括：眼镜框体、至少一个红外灯，至少一个二向色镜和至少一个第一图像传感器模组；
6.眼镜框体支撑于用户的眼睛前方；
7.每个所述红外灯设置在眼镜框体上，用于为所述用户的眼部提供红外光线；
8.每个所述二向色镜分别设置在所述眼镜框体上，用于根据红外截止特性对所述红外光线进行反射；
9.每个所述第一图像传感器模组设置在所述眼镜框体的下方位置上，分别朝向所述二向色镜设置，用于通过对应的二向色镜采集反射的红外光线，形成所述用户的眼部图像。
10.本发明实施例提供了一种智能眼镜，该智能眼镜包括：眼镜框体、至少一个红外灯、至少一个二向色镜、至少一个第一图像传感器模组；所述眼镜框体支撑于用户的眼睛前方；每个所述红外灯设置在眼镜框体上，用于为所述用户的眼部提供红外光线；每个所述二向色镜分别设置在所述眼镜框体上，用于根据红外截止特性对所述红外光线进行反射；每个所述第一图像传感器模组设置在所述眼镜框体的下方位置上，分别朝向所述二向色镜设置，用于通过对应的二向色镜采集反射的红外光线，形成所述用户的眼部图像。解决了将相机直接安装在用户眼睛前方对用户视线遮挡的问题。通过二向色镜显示用户的眼部特征，第一图像传感器模组朝向二向色镜设置，通过二向色镜采集用户的眼部图像，避免了通过相机直接获取人眼图像时遮挡人眼视线，并且缩短了第一图像传感器模组与人眼的水平安装距离。将第一图像传感器模组设置在眼镜框体的下方位置上，在采集人眼图像的同时不会影响用户正常视线。通过反射可以缩小相机光轴与视平线夹角，拍摄到合适的瞳孔图像，软件更好处理。
附图说明
11.图1是本发明实施例一中的一种智能眼镜的结构示意图；
12.图2是本发明实施例一中的另一种智能眼镜的结构示意图；
13.图3是本发明实施例一中的一种智能眼镜的单眼结构示意图；
14.图4是本发明实施例二中的一种智能眼镜的结构示意图；
15.图5是本发明实施例二中的另一种智能眼镜的结构展示图；
16.图6是本发明实施例二中的一种智能眼镜的正面结构展示图；
17.图7是本发明实施例二中的一种智能眼镜与用户眼镜框体的联合展示示意图。
具体实施方式
18.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例方式作进一步地详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
19.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
21.实施例一
22.图1给出了本技术实施例一提供的一种智能眼镜的结构示意图，该智能眼镜包括：眼镜框体11、至少一个二向色镜12、至少一个第一图像传感器模组13和至少一个红外灯14；
23.眼镜框体11支撑于用户的眼睛前方；
24.每个红外灯14设置在眼镜框体11上，用于为用户的眼部提供红外光线；
25.每个二向色镜12分别设置在眼镜框体11上，用于根据红外截止特性对所述红外光线进行反射；
26.每个第一图像传感器模组13设置在眼镜框体11的下方位置上，分别朝向二向色镜12设置，用于通过对应的二向色镜12采集反射的红外光线，形成用户的眼部图像。
27.在本实施例中，用户具体可以理解为佩戴智能眼镜的任意用户。眼镜框体11可以理解为眼镜的框架，将智能眼镜上的各部件集成在一起，本技术中的眼镜框体11可以是包含左右两只眼睛的框架，也可以是单眼(左眼或者右眼)的框架，这样可以实现在双眼上安装智能眼镜，也可以在单眼上安装智能眼镜。眼镜框体11支撑在用户的眼睛前方，使用户可以透过眼镜框体11上设置的部件观察外部环境。
28.在本实施例中，红外灯14的数量可以有一个或者多个。红外灯14可以设置在眼镜
框体11周围任意位置上，如果仅有一只眼睛需要佩戴智能眼镜，那么红外灯14仅需要设置在此眼睛一侧，且可以设置一个或者多个红外灯14。红外灯14用于提供红外光线，通过红外等照射用户的眼部。
29.在本实施中，二向色镜12设置在眼镜框体11上，可以设置一个或者多个，二向色镜12的数量通常根据用户需要佩戴智能眼镜的眼睛数量决定。二向色镜具有红外截止特性，二向色镜根据红外截止特征对用户眼部反射的红外光线进行反射。
30.在本实施例中，眼部图像具体可以理解为包含用户眼部的图像，用户眼部可以包括但不限于上下眼皮、眼球、眼睑等。第一图像传感器模组13由一个或多个传感器组成，用于采集用户的眼部图像。第一图像传感器模组13设置在眼镜框体11的下方位置，可以是左下方、右下方等任意下方位置处。第一图像传感器朝向二向色镜12设置，通过采集二向色镜12反射的红外光线，形成用户的眼部图像，实现用户的眼部图像的采集。红外灯14照射用户的眼部，通过光的反射原理，将光线反射到二向色镜12上，二向色镜12根据红外截止特性对红外光线进行反射，使光线进入第一图像传感器模组，反映用户的眼部状态，缩小了相机光轴与视平线夹角，进而通过第一图像传感器模组13采集眼部图像时可以拍摄到合适的瞳孔图像，便于后续的图像处理，进行用户的眼动追踪。
31.需要知道的是，由于二向色镜12的作用是为了对红外光线进行反射，以实现用户的眼部图像采集，所以二向色镜12的数量通常根据用户需要佩戴智能眼镜的眼睛数量决定，例如，用户仅需要在一只眼睛上佩戴智能眼镜，相应的智能眼镜的眼镜框体11上只需要设置一个二向色镜12即可。在安装一个二向色镜12时，眼镜框体11可以是支撑于用户的双眼前方，仅有一侧的框架上安装了二向色镜12，也可以是眼镜框体11支撑于用户的单眼前方，在眼镜框架上安装二向色镜12。
32.图1中的智能眼镜的结构示例图，示例性的提供两个二向色镜12、两个第一图像传感器模组13、八个红外灯14，两个二向色镜12分别设置在眼镜框体11的左右两侧，两个第一图像传感器模组13安装在眼镜框体11的下方位置上，且每个第一图像传感器相对于所在眼镜的一侧来说，可以安装在正下方，也可以安装在左下方、右下方等任意下方位置处。
33.图2示例性的提供了另一种智能眼镜的结构示意图，如图2所示，智能眼镜的二向色镜12、第一图像传感器模组13和红外灯14的数量均为一个，眼镜框体11支撑于用户的两个眼睛前方。图中以二向色镜12和第一图像传感器模组13采集左眼的眼部图像为例(设置在眼镜框体11的左侧)，第一图像传感器模组13设置在对应左眼一侧的下方任意位置处，例如左侧、右侧或中间，图2以中间为例。同理，还可以设置采集右眼的眼部图像为例，相应的，第一图像传感器模组13设置在对应右眼一侧的眼镜框体11下方任意位置。
34.图3示例性的提供了一种智能眼镜的单眼结构示意图，如图3所示，智能眼镜的二向色镜12、第一图像传感器模组13和红外灯14的数量均为一个，眼镜框体11仅支撑在用户的一侧眼睛前方。图中以二向色镜12和第一图像传感器模组13采集右眼的眼部图像为例(设置在眼镜框体11的右侧)，第一图像传感器模组13设置在对应右眼一侧的下方任意位置处，例如左侧，或右侧，图3以右侧为例。同理，还可以设置采集左眼的眼部图像为例，相应的，眼镜框体11支撑在用户的左眼前方，第一图像传感器模组13设置在对应左眼一侧的眼镜框体11下方任意位置。
35.本发明实施例提供了一种智能眼镜，该智能眼镜包括：眼镜框体、至少一个二向色
镜、至少一个第一图像传感器模组和至少一个红外灯；所述眼镜框体支撑于用户的眼睛前方；每个所述红外灯设置在眼镜框体上，用于为所述用户的眼部提供红外光线；每个所述二向色镜分别设置在所述眼镜框体上，用于根据红外截止特性对所述红外光线进行反射；每个所述第一图像传感器模组设置在所述眼镜框体的下方位置上，分别朝向所述二向色镜设置，用于通过对应的二向色镜采集反射的红外光线，形成所述用户的眼部图像；解决了将相机直接安装在用户眼睛前方对用户视线遮挡的问题。通过二向色镜显示用户的眼部特征，第一图像传感器模组朝向二向色镜设置，通过二向色镜采集用户的眼部图像，避免了通过相机直接获取人眼图像时遮挡人眼视线，并且缩短了第一图像传感器模组与人眼的水平安装距离。将第一图像传感器模组设置在眼镜框体的下方位置上，在采集人眼图像的同时不会影响用户正常视线。通过反射可以缩小相机光轴与视平线夹角，拍摄到合适的瞳孔图像，软件更好处理。
36.实施例二
37.图4为本发明实施例二提供的一种智能眼镜的结构示意图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体主要包括：眼镜框体201、至少一个二向色镜202、至少一个第一图像传感器模组203、至少一组红外灯204。图4以侧面展示图为例，对智能眼镜的结构进行展示。
38.二向色镜202由平面透明材料朝向用户眼睛31的一侧进行镀层形成。
39.本技术实施例中的平面透明材料可以是任意一种平面透明材料，通过在朝向用户眼睛31一侧进行镀层，形成的二向色镜202还是透明的，因此二向色镜202既可以用来显示用户眼部图像，又不会影响用户正常视线和观看体验。
40.进一步地，各第一图像传感器模组203与对应的二向色镜202呈第一预设角度设置。
41.在本实施例中，第一预设角度具体可以理解为预先通过实验或者数学计算得到的角度值。第一图像传感器设置在二向色镜202与人眼中间的位置，即二向色镜202靠近用户眼睛31的一侧，第一图像传感器模组203与一个二向色镜202对应，使其可以采集到此二向色镜202上的眼部图像。将第一图像传感器模组203与对应的二向色镜202呈第一预设角度设置，采集最佳的眼部图像，便于后续进行眼部图像分析，实现眼动追踪。由于二向色镜202反射的是红外光，为保证第一图像传感器模组203可以采集到眼部图像，第一图像传感器模组203采用带有红外滤光片的镜头。
42.进一步地，眼镜框体201包括：至少一个开孔205；
43.各开孔205对应所述红外灯204设置，用于限制红外灯204的照射范围。
44.具体的，眼镜框体201上的每个开孔205可以对应一个红外灯204，也可以是对应一个红外灯204中的一个红外光源，通过开孔205的位置和大小限制红外灯204的照射范围，使红外光线可以准确照射人眼，便于采集用户的眼部图像。
45.进一步地，该智能眼镜还包括：夹持结构206；
46.夹持结构206设置在眼镜框体201上，用于将眼镜框体201固定在用户眼镜框体32上。
47.在本实施例中，夹持结构206具体可以理解为可以将眼镜框体201固定在其他物体上的硬件结构。用户眼镜框体32具体可以理解为用户所佩戴眼镜的框体。
48.本技术中的智能眼镜是为了佩戴在用户眼睛31前方，所以夹持结构206的作用是为了将眼镜框体201固定在用户眼镜框体201上。夹持结构206可以设置在眼镜框体201的正中间，左方、右方等任意位置，只要可以实现夹持固定的作用即可。
49.进一步地，眼镜框体201被固定在用户眼镜框体32靠近眼睛一侧。
50.眼镜框体201固定在用户眼镜框体32靠近眼镜一侧，即用户在佩戴用户眼镜框体32时，通过夹持架构将智能眼镜的眼镜框体201夹持在用户眼睛31和用户眼镜框体32中间。
51.通过将眼镜框体201固定在用户眼镜框体32靠近眼睛一侧，用户的眼镜仍与人眼保持较近的距离，避免用户眼镜佩戴较远，导致眩晕或不适。眼镜框体201夹持在用户自己的眼镜上使用，可以适应不同程度的近视或远视的用户需要，避免提供的固定度数镜片组与用户眼睛度数不匹配导致眩晕。同时方便携带和更换，节约产品成本。
52.进一步地，该装置还包括：第二图像传感器模组207；
53.第二图像传感器模组207设置在眼镜框体201上，与视平线呈第二预设夹角，用于采集环境图像。
54.在本实施例中，第二图像传感器模组207由一个或者多个传感器组成，第二图像传感器模组207的作用是为了拍摄用户周围的环境图像，以便对用户进行眼动追踪。由于第二图像传感器模组207在采集环境图像时没有要求，因此，第二图像传感器模组207所采集的传感器类型没有限制，只要是可以采集图像的任意类型均可。设置第二图像传感器模组207和视平线呈第二预设夹角，采集环境图像时与人眼视线范围更加匹配，在本实施例中，第一图像传感器模组203和第二图像传感器模组207的相对位置的预先确定的，以便计算注视点、视线范围等眼动数据。
55.进一步地，该装置还包括：光波导片208；
56.光波导片208设置在各二向色镜202远离用户眼镜的一侧，用于显示虚拟图像。
57.在本实施例中，光波导片208具体可以理解为智能眼镜中显示投影的虚拟图像的显示装置，例如，虚拟现实(virtual reality，vr)眼镜、增强现实(augmented reality，ar)眼镜等眼镜在向用户展示投影的虚拟图像时用于显示虚拟图像的装置。光波导片208设置在二向色镜202远离人眼的一侧，为便于用户可以通过所佩戴的用户眼镜框体32观看环境或虚拟图像，光波导片208设置在夹持结构206远离用户眼部的一侧，即外侧。
58.进一步地，该装置还包括：声音采集模块209；
59.声音采集模块209设置在眼镜框体201上，用于采集环境中的声音数据。
60.在本实施例中，声音采集模块209具体可以理解为采集声音的器件，例如，麦克风。声音采集模块209设置在眼镜框体201上的任意位置处，采集环境中的声音数据，例如，用户所发出的声音，或者周围环境中其他人、机器等发出的声音数据。采集声音数据可以用于识别用户的指令、意图等，进而根据声音数据对智能眼镜进行控制，例如，在观看视频时，通过声音控制播放下一个视频。
61.进一步地，该装置还包括：声音播放模块210；
62.声音播放模块210设置在眼镜框体201上，用于播放音频数据。
63.在本实施例中，声音播放模块210具体可以理解为播放声音信号的模块，例如，麦克风。声音播放模块210根据接收到的音频数据进行播放。音频数据可以是接收来自外界的终端设备传输的音频数据，或者本地存储的音频数据。播放的音频数据可以用于提醒用户，
或者通过结合光波导片208显示的虚拟图像为用户提供视听结合体验。
64.进一步地，该装置还包括：鼻托211，设置在眼镜框体201中间。
65.鼻托211设置在眼镜框体201中间，朝向用户眼睛31一侧，使用户佩戴智能眼镜时通过鼻托211结合夹持结构206将智能眼镜固定在用户眼前，使用户不直接与智能眼镜的眼镜框体201接触，既可以保证智能眼镜的稳定性，又提高了用户的舒适性。由于用户在佩戴智能眼镜后，用户眼镜框体32可能会发生适当的迁移，此时对于一些用户来说会出现原有的鼻托211与鼻梁脱离的情况，因此需要单独增加鼻托211。
66.由于图4为智能眼镜的侧面展示图，其无法展示鼻托211，图5为本技术实施例提供另一种智能眼镜的结构展示图，从正面展示智能眼镜。图中仅示例性的展示眼镜框体201、二向色镜202、红外灯204、夹持结构206、鼻托211。图中以两个二向色镜202为例，红外灯204的数量为多个，仅示例性的标注两个，其余类似结构均可以看做是红外灯204。在智能眼镜的眼镜框体201中间位置设置鼻托211。
67.进一步地，该装置还包括：通信主板212；
68.通信主板212设置在眼镜框体201的上方位置，与外部终端连接，用于智能眼镜与外部终端进行通信。
69.在本实施例中，通信主板212具体可以理解为智能眼镜与外部进行连接、通信的模块。外部终端具体可以理解为智能眼镜需要进行通信连接或者硬件连接的任意设备，例如，可以是计算机、手机、平板电脑等任意智能设备，也可以是电源等提供电能的设备。通信主板212可以包括与外界连接的通信接口。
70.本技术中的第一图像传感器模组203、第二图像传感器模组207、声音采集模块209、声音播放模块210需要与外部终端连接，进行数据传输、信息交互。因此第一图像传感器模组203、第二图像传感器模组207、声音采集模块209、声音播放模块2010首先需要与通信主板212连接，然后通信主板212与外部设备进行连接，实现数据中转，外部终端还可以通过通信主板212发送控制指令控制智能眼镜中的器件。同时在智能眼镜中的器件需要充电时，也是通过通信主板212与外部电源进行连接。
71.示例性的，图6为本技术实施例提供的一种智能眼镜的正面结构展示图，以从其他用户观察佩戴智能眼镜的用户的角度进行展示，如图所示，智能眼镜的眼镜框体201上的夹持结构206用于将智能眼镜固定在用户眼镜框体32上，图6中以左右两个眼睛均设置了二向色镜202为例，第一图像传感器模组203的数量也设置为两个，分别采集用户的左右眼睛的眼部图像，第二图像传感器模组207以设置在眼镜框体201的中间为例。
72.图7为本技术实施例提供的一种智能眼镜与用户眼镜框体的联合展示示意图，智能眼镜的眼镜框体201通过夹持结构206固定在用户眼镜框体32靠近眼睛一侧，图7中以左右两个眼睛均设置了二向色镜202为例。通过鼻托211配合夹持结构206将智能眼镜固定在用户眼镜框体32上。
73.本发明实施例提供了一种智能眼镜，解决了将相机直接安装在用户眼睛前方对用户视线遮挡的问题。通过二向色镜显示用户的眼部特征，第一图像传感器模组朝向二向色镜设置，通过二向色镜采集用户的眼部图像，避免了通过相机直接获取人眼图像时遮挡人眼视线，并且缩短了第一图像传感器模组与人眼的水平安装距离。将第一图像传感器模组设置在眼镜框体的下方位置上，在采集人眼图像的同时不会影响用户正常视线。通过反射
可以缩小相机光轴与视平线夹角，拍摄到合适的瞳孔图像，软件更好处理。通过设置夹持结构，将眼镜框体夹持在用户自己的眼镜和人眼之间的空间内，保证用户的眼镜与人眼保持较近的距离，避免用户眼镜佩戴较远，导致眩晕或不适。镜体夹持在用户自己的眼镜上使用，可以适应不同程度的近视或远视的用户需要，避免提供的固定度数镜片组与用户眼睛度数不匹配导致眩晕。同时方便携带和更换，节约产品成本。
74.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。