[发明专利]用于视线焦点定位的可穿戴设备及视线焦点定位方法

权利要求书

1.一种用于视线焦点定位的可穿戴设备，其特征在于，包括：

眼镜支架，所述眼镜支架的左右眼镜框上分别安装有多个红外光源；所述多个红外光源分布于所述左右眼镜框上的不同位置，用于从不同角度照射虹膜；所述左右眼镜框上还分别安装有用于拍摄红外光源照射下的虹膜图像的摄像头；

所述眼镜支架上还安装有信号处理单元，所述信号处理单元包括：

同步控制模块，用于控制所述多个红外光源按设定顺序分别开启；以及，在红外光源开启的同时，同步触发开启的红外光源所在眼镜框上的摄像头拍摄红外光源照射下的虹膜图像；

图像处理模块，用于对虹膜图像进行处理，建立左右眼虹膜的3D模型；根据左右眼虹膜的3D模型，定位左右眼视线焦点。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述同步控制模块具体用于控制所述左右眼镜框上同时各有一个红外光源开启，以及，控制所述左右眼镜框上的摄像头同时拍摄开启的红外光源照射下的虹膜图像；

所述图像处理模块具体用于同时处理所述左右眼镜框上的摄像头拍摄的虹膜图像。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述图像处理模块具体用于：

结合虹膜图像对应红外光源的标定方向参数，基于光度学3D重建原理，对所述多个红外光源从不同角度照射的虹膜图像进行处理，建立左右眼虹膜的3D模型；

对左右眼虹膜的3D模型进行平面拟合，获得左右眼虹膜的3D平面；

将左右眼虹膜的3D平面的法向分别确定为左右眼视线方向；

根据左右眼视线方向，结合所述左右眼镜框上的摄像头的标定参数，确定世界坐标系下左右眼视线的焦点位置。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述摄像头配备红外滤光片。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号处理单元还包括：

通信模块，用于将定位的左右眼视线焦点位置发送至被操控设备；

和/或，用于供电的电源。

6.一种视线焦点定位方法，其特征在于，包括：

获得多个红外光源分别从不同角度照射左右眼的虹膜图像；

对获得的虹膜图像进行处理，建立左右眼虹膜的3D模型；

根据左右眼虹膜的3D模型，定位左右眼视线焦点。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，左右眼同时各有一个红外光源照射，同时获得左右眼被红外光源照射的虹膜图像；

同时处理获得的左右眼被红外光源照射的虹膜图像。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对获得的虹膜图像进行处理，建立左右眼虹膜的3D模型，包括：

结合虹膜图像对应红外光源的标定方向参数，基于光度学3D重建原理，对多个红外光源分别从不同角度照射左右眼的虹膜图像进行处理，建立左右眼虹膜的3D模型；

根据左右眼虹膜的3D模型，定位左右眼视线焦点，包括：

对左右眼虹膜的3D模型进行平面拟合，获得左右眼虹膜的3D平面；

将左右眼虹膜的3D平面的法向分别确定为左右眼视线方向；

根据左右眼视线方向，确定世界坐标系下左右眼视线的焦点位置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据左右眼视线方向，确定世界坐标系下左右眼视线的焦点位置，包括：

根据左右眼视线方向，结合拍摄左右眼虹膜图像的摄像头的标定参数，确定世界坐标系下左右眼视线的焦点位置。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

将定位的左右眼视线焦点位置发送至被操控设备。