本發(fā)明涉及一種基于視覺方法的場景自動抓取眼鏡，可自動抓取人眼感興趣事物，屬于視覺應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)刑事偵查過程中，偵查人員在現(xiàn)場取證時，利用相機獲取圖像，在案件審理過程中再對圖像進行處理，其通過手動操作相機輔助人眼記錄現(xiàn)場的刑偵模式，往往造成因操作不當(dāng)引起的圖像模糊、重點不突出等問題，降低了案件圖片的有效性。

在日常生活中，我們常常因某些事物的引導(dǎo)，而產(chǎn)生新穎奇特的思維，但由于沒有及時記錄，大多創(chuàng)新性想法快速消亡，TRIZ理論以及相關(guān)研究表明，若再次置身于思維產(chǎn)生場景或給予相同引導(dǎo)條件，彼時想法可以重現(xiàn)，而我們難以在產(chǎn)生新穎奇異思維的不確定時間點快速記錄下場景信息，造成了大量創(chuàng)新財富流失。

在外出旅行中，我們常常希望在欣賞旅途美景的同時，能將眼前秀麗河山收存起來，常見的方法是，用單反相機或手機進行拍照，但其存在效率低，不能隨心所欲暢享美景等問題，令旅程愉悅感大打折扣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種場景自動抓取眼鏡，包括鏡架本身1，安裝于左側(cè)鏡框下方中部位置的左眼雙目相機4，安裝于右側(cè)鏡框下方中部的右眼雙目相機3，安裝于鏡架中心處的取景相機2，該眼鏡通過左、右眼雙目相機獲取眼部圖像，并分別對圖像進行處理，獲得瞳孔在眼球的具體位置，再通過兩對雙目相機分別測量兩只眼睛瞳孔的直徑大小，并求兩只眼睛瞳孔直徑的平均值，在瞳孔平均直徑達到閾值條件下，計算相對于人兩眼球中心所成平面的視覺方向，并調(diào)節(jié)取景相機的拍攝方向，進行場景多次取景存儲。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種場景自動抓取眼鏡，主要工作流程包含以下步驟：

（1）人眼視覺方向獲?。涸谌梭w頭部保持不動的條件下，人眼視覺方向主要是靠瞳孔在眼球中的不同位置決定的，故令人雙眼中心切平面為基準(zhǔn)面，則瞳孔的切平面的法向量相對于基準(zhǔn)面的位置關(guān)系便反映出人眼的視覺方向；

（2）興趣點捕捉：相關(guān)研究表明，正常人群在興趣事物的刺激下，人眼內(nèi)瞳孔直徑會迅速增加約1.6mm，故通過對人眼直徑的測量與監(jiān)控，可以提取人眼感興趣的時間點，并在增加的直徑大小滿足閾值的情況下，觸發(fā)取景相機進行場景獲??；

（3）角度校正：由于個人習(xí)慣等諸多原因，眼鏡佩戴不能保證其左眼雙目相機4相機中心到左眼中心的距離與右眼雙目相機3相機中心到右眼中心的距離相等，而常常如圖3所示，兩相機中心所成平面與兩眼球中心切平面成一定夾角 ，在視覺方向變化到如圖左側(cè)A點時，視覺方向與基準(zhǔn)面所成角度為，則此時取景相機的拍攝方向應(yīng)該為；

（4）取景：由于不同場景離取景相機2的距離不同，故取景相機2采用60fps自動調(diào)焦相機，并通過三幀融合的方式，將存儲圖像幀率降低為30fps，降低數(shù)據(jù)存儲量的同時保證足夠的場景信息。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種場景自動抓取眼鏡，該眼鏡包括：

（1）人眼視覺方向獲取裝置：包括安裝于左側(cè)鏡框下方中部位置的左眼雙目相機4，安裝于右側(cè)鏡框下方中部的右眼雙目相機3，通過雙目相機對瞳孔在眼球中的位置，可獲得瞳孔切平面的法平面束方程，即人眼的視覺方向；

（2）瞳孔直徑監(jiān)測裝置：包括安裝于左側(cè)鏡框下方中部位置的左眼雙目相機4，安裝于右側(cè)鏡框下方中部的右眼雙目相機3，多次通過左眼雙目相機4測量左眼瞳孔直徑，右眼雙目相機3測量右眼瞳孔直徑，并求取其平均值，獲得當(dāng)前時間點瞳孔直徑的客觀值，在該客觀值大于設(shè)定閾值的情況下，產(chǎn)生取景相機觸發(fā)信號；

（3）角度偏移測量裝置：包括安裝于左側(cè)鏡框下方中部位置的左眼雙目相機4，安裝于右側(cè)鏡框下方中部的右眼雙目相機3，由于眼鏡相對于眼球基準(zhǔn)面所成角度為橫向角度（因眼鏡左邊框離左眼球中心距離不等于眼鏡右邊框離右眼球中心距離，產(chǎn)生的眼鏡與眼球基準(zhǔn)面夾角）與縱向角度（因眼鏡上邊框離眼球基準(zhǔn)面距離不等于眼鏡上邊框離眼球基準(zhǔn)面距離，產(chǎn)生的眼鏡與眼球基準(zhǔn)面夾角）合成角，故選取橫向角度參照說明，通過左眼雙目相機4測量左眼雙目相機4離左眼球中心的距離l₂ ，通過右眼雙目相機3測量右眼雙目相機3離右眼球中心的距離l₁，通過l₁、l₂ 計算眼鏡相對于眼球基準(zhǔn)面的偏移角度，同理，可獲取到眼鏡相對于眼球基準(zhǔn)面的縱向角度，兩角度矢量合成便得到眼鏡相對于眼球平面的偏移角度；

（4）場景抓取裝置：包括安裝于鏡架中心處的取景相機2，在獲取到視覺方向及偏移角度后，調(diào)節(jié)取景相機相對基準(zhǔn)面于進行場景抓取。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明用于場景自動抓取，使用方便，效率高，可在多種使用環(huán)境下自動完成場景抓取，不需要額外增加人員負(fù)擔(dān)，應(yīng)用范圍廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明場景自動抓取眼鏡的側(cè)位示意圖；

圖2為本發(fā)明場景自動抓取眼鏡的正方示意圖；

圖3為本發(fā)明場景自動抓取眼鏡的角度修正示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。

參照圖1、圖2及圖3所示，一種場景自動抓取眼鏡，包括人眼視覺方向獲取裝置、瞳孔直徑監(jiān)測裝置、角度偏移測量裝置以及場景抓取裝置。

對于場景自動抓取眼鏡，最為重要的便是在合適的時間點對場景進行抓取，過于頻繁的抓取，只會得到大量的冗余信息，浪費存儲空間而又不方便處理，抓取的時間點錯漏，又會丟失大量有用信息，根據(jù)相關(guān)研究，在收到感興趣的外部條件刺激下，人眼瞳孔直徑會迅速擴大，故對人眼瞳孔直徑的檢測可以選取合適的時間點對感興趣場景進行抓取，采用左眼雙目相機4對左眼瞳孔直徑予以監(jiān)控，右眼雙目相機3對右眼瞳孔予以監(jiān)控，在任何一個瞳孔直徑具有顯著性擴大的時間點，多次測量兩個瞳孔直徑大小，并求取平均值作為當(dāng)前時間點瞳孔直徑客觀值，若該客觀值大于設(shè)定閾值（通常為1.2mm）時，產(chǎn)生取景相機觸發(fā)信號。

在產(chǎn)生取景相機觸發(fā)信號后，重點是獲取到人眼的視覺方向，并使取景相機與該方向保持一致，如上所述，在人體頭部保持不動的條件下，人眼視覺方向主要是靠瞳孔在眼球中的不同位置決定的，故人眼視覺方向獲取便演變成瞳孔相對于眼球的定位問題，人眼的視覺方向與過瞳孔中心的眼球切平面的法向量一致， 通過左、右眼雙目相機對瞳孔相對于基準(zhǔn)面的定位，便可獲得人眼視覺方向。

在獲得人眼視覺方向之后，接著便是獲取取景相機2的拍攝方向了，眼鏡佩戴不可能保持標(biāo)準(zhǔn)位置，因此，需要對人眼視覺的方向予以校正以獲得取景相機的拍攝方向，取景相機的拍攝方向應(yīng)由人眼視覺方向及眼鏡與眼球基準(zhǔn)面所成夾角共同決定，如上所述，眼鏡相對于眼球基準(zhǔn)面所成角度為橫向角度（因眼鏡左邊框離左眼球中心距離不等于眼鏡右邊框離右眼球中心距離，產(chǎn)生的眼鏡與眼球基準(zhǔn)面夾角）與縱向角度（因眼鏡上邊框離眼球基準(zhǔn)面距離不等于眼鏡上邊框離眼球基準(zhǔn)面距離，產(chǎn)生的眼鏡與眼球基準(zhǔn)面夾角）合成角，橫向角度示意圖如圖3，其橫向角度可由如下式求得： ，其中，d為兩眼球中心點之間歐氏距離，同理，可以獲取到其縱向角度，通過橫向角度及縱向角度矢量合成可得到偏移角度，通過人眼視覺方向及偏移角度可得到取景相機拍攝方向。

在調(diào)節(jié)取景相機到拍攝角度后，通過取景相機快速抓取當(dāng)前場景，為避免抖動、光照等客觀影響，對采取圖像進行三幀融合，降低數(shù)據(jù)存儲量的同時，保證抓取到的圖像的精度。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，本發(fā)明的應(yīng)用適用范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的應(yīng)用適用范圍內(nèi)。