[发明专利]眼球观察装置、眼镜型终端、视线检测方法以及程序有效

专利信息
申请号: 201680040857.3 申请日: 2016-07-14
公开(公告)号: CN107847130B 公开(公告)日: 2020-02-21
发明(设计)人: 渡边明香;近藤雄飞 申请(专利权)人: 索尼公司
主分类号: A61B3/113 分类号: A61B3/113;G06T1/00;G06T7/60
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 唐京桥;刘雯鑫
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 眼球 观察 装置 眼镜 终端 视线 检测 方法 以及 程序
【说明书】:

[问题]提供能够稳定地检测视线的眼球观察装置。[解决方案]提供一种眼球观察装置,该眼球观察装置配备有:至少一个红外光源,其使用偏振红外光照射用户的眼球;以及至少一个成像装置,其拾取使用偏振光照射的眼球的图像并且能够同时拾取至少三个方向上的偏振图像。

技术领域

本发明涉及眼球观察装置、眼镜型终端、视线检测方法和程序。

背景技术

角膜反射方法已经广泛用作推断视线方向的技术。在角膜反射方法中,使用通过将红外光照射到眼球上获得的在眼球的角膜表面上形成的反射图像(下面也称为“角膜反射图像”)或通过使用红外光对眼球的瞳孔进行成像获得的图像来推断视线的方向。然而,当要推断佩戴眼镜的用户的视线方向时,照射到用户的眼球上的红外光被反射在眼镜的表面上,并且其反射图像用作离群点(伪亮点),离群点阻碍观察角膜反射图像或瞳孔。

因此,专利文献1例如公开了通过控制成像装置的前侧上的液晶面板的电压的接通状态和关闭状态来去除角膜反射图像以外的离群点的方法,以仅使具有预定的偏振方向的光或具有所有偏振方向的光束透射通过。

此外,可以在虹膜认证中识别个体或可以通过对眼球进行成像并且对图像执行图像处理来确定个体的清醒状态或健康状态。然而,在将红外线朝向佩戴眼镜的用户照射的情况下,在眼镜的表面上反射的光成为离群点,并且因此如在要推断出视线的方向的情况下,可能难以观察用户的瞳孔、虹膜等。

引用列表

专利文献

专利文献1:JP 3297504B

发明内容

技术问题

然而,在上述专利文献1中,需要安装光源,使得来自光源的光的入射角近似于布鲁斯特(Brewster)角度,并且角膜反射的偏振度大。由于入射角度根据眼球与光源之间的位置关系或视线的方向而变化,所以仅在满足特定条件的情况下,离群点被认为是可移除的。此外,为了推断视线的方向,需要某一时刻处的角膜反射图像和瞳孔的位置。为了跟踪眼球的快速移动,需要以足够高的频率执行液晶面板的加压状态的切换和成像并且实现切换和成像的同步。然而,如果成像装置的快门速度增加,则由于减少的光量所以难以检测瞳孔。此外,由于需要将光源和成像装置的偏振方向设置成彼此完全一致,所以偏振器、成像装置和光源之间的安装误差应尽可能地最小化。此外,如果液晶面板被布置在光源和成像装置的前方,则眼球观察装置的尺寸增大。

因此,本公开内容提出了能够稳定地获取眼球的图像的新颖的并且改进的眼球观察装置、眼镜型终端、视线检测方法和程序。

问题的解决方案

根据本公开内容,提供了一种眼球观察装置,该眼球观察装置包括:至少一个红外光源,其被配置成将偏振的红外光照射到用户的眼球上;以及至少一个成像装置,其被配置成捕捉利用偏振的红外光照射的眼球的图像并且能够同时捕捉具有至少三个方向的偏振图像。

此外,根据本公开内容,提供了一种眼镜型终端,包括:透镜,其被配置成设置在用户的眼睛前方;以及眼球观察装置,其包括:至少一个红外光源,该至少一个红外光源被配置成将偏振的红外光照射到用户的眼球上;以及至少一个成像装置,该至少一个成像装置被配置成捕捉利用偏振的红外光照射的眼球的图像并且能够同时捕捉具有至少三个方向的偏振图像。

此外,根据本公开内容,提供了一种视线检测方法,该视线检测方法包括:捕捉由至少一个红外光源利用相对于用户的眼球偏振的红外光照射的眼球的图像并且同时获取具有至少三个方向的偏振图像;生成表示偏振图像的每个像素的偏振方向与亮度之间的关系的偏振模型;通过使用偏振模型来生成具有任意偏振方向的任意相位偏振图像;以及基于任意相位偏振图像来推断视线的方向。

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