本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的視線追蹤裝置可以同時(shí)具備視線追蹤功能和虹膜識(shí)別功能，一方面使得視線追蹤裝置可以獲取用戶的視線方向，同時(shí)可以準(zhǔn)確識(shí)別用戶身份。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中在實(shí)現(xiàn)視線追蹤功能和虹膜識(shí)別功能時(shí)都是同時(shí)使用攝像機(jī)在紅外補(bǔ)光燈補(bǔ)光的情況下對(duì)眼部區(qū)域進(jìn)行拍攝抓取眼部圖像，然后依賴不同的圖像識(shí)別算法判斷出眼睛的注視點(diǎn)位置及用戶身份信息，在這兩個(gè)過(guò)程中，達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)不會(huì)改變，即紅外燈在虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)，達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)均一致。由此在達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)較多時(shí)，造成了視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，由于紅外攝像機(jī)采集的眼球圖像上包括較多的紅外光斑，會(huì)局部遮擋虹膜圖像，造成無(wú)法獲取全部的眼部特征?；蛘咴诩t外燈個(gè)數(shù)較少時(shí)，造成了視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，由于紅外攝像機(jī)采集的眼球圖像上的紅外光斑較少，容易在虹膜區(qū)域上采集不到紅外光斑，造成視線方向計(jì)算不精確或無(wú)法計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設(shè)備，以在該視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)減少紅外燈組中達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)避免過(guò)多紅外燈對(duì)眼部特征值采集的干擾問(wèn)題，以及在該視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，增加達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)使得視線追蹤更加精確。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視線追蹤裝置，包括紅外攝像機(jī)、紅外燈組和控制電路，所述控制電路與所述紅外燈組電連接，所述紅外燈組包括至少兩個(gè)設(shè)置于不同位置的紅外燈；

所述紅外攝像機(jī)，用于采集在所述紅外燈點(diǎn)亮?xí)r用戶的眼球圖像；

所述控制電路，用于在所述視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)分別控制所述紅外燈組中的達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)，所述有效工作亮度指該亮度不小于閾值亮度。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，所述紅外燈組包括設(shè)置于第一位置的紅外燈組和設(shè)置于第二位置的紅外燈組，設(shè)置于該第一位置的紅外燈組工作時(shí)發(fā)出的紅外光不直接照射用戶的眼球，設(shè)置于該第二位置的紅外燈組工作時(shí)發(fā)出的紅外光直接照射用戶的眼球；

所述控制電路，用于在所述視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)控制設(shè)置于第一位置的紅外燈組達(dá)到有效工作亮度，在所述視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)控制設(shè)置于第二位置的紅外燈組達(dá)到有效工作亮度。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，所述紅外攝像機(jī)與所述控制電路電連接；

所述紅外攝像機(jī)，還用于將所述眼球圖像和所述紅外光照射所述紅外攝像機(jī)上形成的虹膜圖像傳輸?shù)剿隹刂齐娐罚?/p>

所述控制電路，還用于調(diào)節(jié)達(dá)到有效工作亮度的所述紅外燈的亮度使得所述眼球圖像的灰度值達(dá)到預(yù)設(shè)灰度值。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，所述紅外燈組包括第一紅外燈和第二紅外燈，所述第一紅外燈的數(shù)量小于所述第二紅外燈的數(shù)量；

所述控制電路，用于在所述視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制所述第一紅外燈達(dá)到有效工作亮度，控制所述第二紅外燈的亮度小于所述閾值亮度；以及，用于在所述視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制所述第一紅外燈的亮度小于所述閾值亮度，控制所述第二紅外燈達(dá)到有效工作亮度。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，所述控制電路與各個(gè)所述紅外燈分別電連接；

所述控制電路，用于在所述視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制第一設(shè)定數(shù)量的所述紅外燈達(dá)到有效工作亮度；以及，用于在所述視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制第二設(shè)定數(shù)量的所述紅外燈達(dá)到有效工作亮度；所述第一設(shè)定數(shù)量小于所述第二設(shè)定數(shù)量。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，所述第一位置的紅外燈組包括至少兩個(gè)紅外燈，所述第二位置的紅外燈組包括至少3個(gè)紅外燈；

所述第一位置的紅外燈組中的各個(gè)紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)小于所述第二位置的紅外燈組中的紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)。

結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，所述第一位置的紅外燈組中至少兩個(gè)紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)不同。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，所述紅外攝像機(jī)包括第一紅外攝像機(jī)和第二紅外攝像機(jī)，所述控制電路還用于當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制第一紅外攝像機(jī)工作；當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制第二紅外攝像機(jī)工作。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，所述控制電路還用于在所述紅外燈達(dá)到有效工作亮度時(shí)，控制所述紅外攝像機(jī)開始工作。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種頭戴式顯示設(shè)備，包括第一方面至第一方面的第八種可能的實(shí)施方式中的任一種視線追蹤裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)中的視線追蹤裝置相比，其紅外燈組包括至少兩個(gè)設(shè)置于不同位置的紅外燈，控制電路在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)能夠分別控制所述紅外燈組中的達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)，使得視線追蹤裝置在這兩種工作狀態(tài)下，達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)不一樣，從而使得視線追蹤裝置可以在工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)，分別控制紅外燈組中達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)少，使得紅外攝像機(jī)獲得的用戶眼球圖像上沒(méi)有較多的紅外光斑，從而可以通過(guò)獲取全部的眼部特征而識(shí)別用戶身份。以及使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)較多，使得紅外攝像機(jī)獲得的用戶眼球圖像上的紅外光斑較多，從而更加精確的獲得用戶的視線方向。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種視線追蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的圓環(huán)形紅外燈板的實(shí)物示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的控制電路的電路圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡實(shí)物示意圖。

圖標(biāo)：101-紅外攝像機(jī)；102-紅外燈組；103-控制電路；1021-紅外燈；400-圓環(huán)形紅外燈板；401-眼鏡框架；402-鏡頭。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種視線追蹤裝置，如圖1所示，包括紅外攝像機(jī)101，還包括紅外燈組102和控制電路103，其中控制電路103和紅外燈組102電連接，其中，紅外燈組102包括至少兩個(gè)設(shè)置于不同位置的紅外燈1021，其中紅外攝像機(jī)101可以與控制電路103電連接。

紅外攝像機(jī)101，用于采集在上述紅外燈1021點(diǎn)亮?xí)r用戶的眼球圖像。

當(dāng)上述視線追蹤裝置工作時(shí)，且所處環(huán)境較為黑暗，則紅外攝像機(jī)101需要在紅外燈1021點(diǎn)亮?xí)r采集用戶的眼球圖像。

控制電路103，用于在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)分別控制紅外燈組102中的達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021的個(gè)數(shù)，該有效工作亮度指該亮度不小于閾值亮度。

其中達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021是指該亮度的紅外燈直接照射到用戶眼球時(shí)，紅外攝像機(jī)101采集到該用戶眼球圖像時(shí)，在虹膜區(qū)域采集到的紅外光斑會(huì)遮擋局部的虹膜圖像，使得無(wú)法提取全部的眼部特征。如果紅外燈1021的亮度極暗，其照射到用戶眼球時(shí)，紅外攝像機(jī)提取的眼球圖像中的虹膜圖像，并沒(méi)有被局部遮擋，不影響提取全部的眼部特征值，則稱為此部分亮度極暗的紅外燈1021并沒(méi)有達(dá)到有效工作亮度。為了便于一下敘述方便，將通過(guò)達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021照射形成的紅外光斑稱為包含紅外光斑，將沒(méi)有達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021照射眼球圖像時(shí)形成的紅外光斑稱為沒(méi)有形成紅外光斑，因?yàn)榇藭r(shí)的紅外光斑在采集眼部特征值時(shí)沒(méi)形成干擾，在視線追蹤時(shí)，對(duì)計(jì)算視線方向也沒(méi)起到作用。

閾值亮度值可以通過(guò)多次試驗(yàn)得出，小于閾值亮度的紅外燈照射用戶眼球時(shí)，紅外攝像機(jī)獲取的眼球圖像中的虹膜圖像上，所成的紅外光斑的亮度特別低，或者紅外光斑特別小，不影響提取用戶的眼部特征值。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1提出的技術(shù)方案中，紅外燈組包括設(shè)置于第一位置的紅外燈組和設(shè)置于第二位置的紅外燈組，設(shè)置于該第一位置紅外燈組工作時(shí)發(fā)出的紅外光工作時(shí)發(fā)出的紅外光不直接照射用戶的眼球，設(shè)置于該第二位置的紅外燈組工作時(shí)發(fā)出的紅外光工作時(shí)發(fā)出的紅外光直接照射用戶的眼球。

控制電路，用于在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)控制設(shè)置于第一位置的紅外燈組達(dá)到有效工作亮度，在視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)控制設(shè)置于第二位置的紅外燈組達(dá)到有效工作亮度。

其中，設(shè)置于第一位置的紅外燈工作時(shí)不直接照射用戶眼球指的是該位置的紅外燈在達(dá)到有效工作亮度時(shí)，沒(méi)有直接照射人眼，而是照射其他地方，比如用戶的眼皮，通過(guò)漫反射照射人眼，然后在紅外攝像機(jī)上成像，紅外攝像機(jī)獲得了用戶的眼球圖像，且該眼球圖像上的虹膜區(qū)域無(wú)紅外光斑。而設(shè)置于第二位置的紅外燈工作時(shí)直接照射用戶眼睛，經(jīng)過(guò)眼球的鏡面反射，在紅外攝像機(jī)上成像，紅外攝像機(jī)獲得了用戶的眼球圖像，且該眼球圖像上的虹膜區(qū)域有紅外光斑。

比如可以設(shè)置兩個(gè)圓環(huán)形燈板，一個(gè)直徑略大于另一個(gè)，將直徑大的圓環(huán)形燈板套設(shè)于直徑較小的圓環(huán)形燈板上，將直徑較大的圓環(huán)形燈板設(shè)置到距離用戶眼球距離較遠(yuǎn)的地方，且其發(fā)射的紅外光不直接照射用戶眼球，而是照射眼球周圍的區(qū)域，經(jīng)過(guò)該區(qū)域的漫反射，一部分漫反射光照射到用戶眼球，再在紅外攝像機(jī)上成像，從而使得紅外攝像機(jī)獲取的眼球圖像上沒(méi)有紅外光斑。

在上述情況中，設(shè)置于第一位置的紅外燈組包括至少兩個(gè)紅外燈，設(shè)置于第二位置的紅外燈組至少包括3個(gè)紅外燈，且第一位置的紅外燈組中的各個(gè)紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)小于第二位置的紅外燈組的紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)。

在虹膜識(shí)別時(shí)，為了提高對(duì)用戶眼球圖像的虹膜識(shí)別率，便于提取虹膜特征值，一般采用波長(zhǎng)介于760nm～850nm的紅外光，而在視線追蹤時(shí)，為了提高眼球圖像中的紅外光斑的清晰度，且為了對(duì)用戶眼球的保護(hù)，一般采用波長(zhǎng)介于850nm～940nm的紅外光。

特別的，在虹膜識(shí)別時(shí)，由于對(duì)虹膜識(shí)別率除了受紅外光的波長(zhǎng)的影響，還受用戶眼睛中虹膜區(qū)域的顏色的影響。因此，一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出的技術(shù)方案中，設(shè)置于第一位置的紅外燈組中至少有兩個(gè)紅外燈的發(fā)光波長(zhǎng)不一樣，比如包括3個(gè)紅外燈，它們發(fā)出的紅外光的波長(zhǎng)是分別是770nm、810nm和840nm。當(dāng)某一個(gè)用戶使用該視線追蹤裝置，且正在進(jìn)行虹膜識(shí)別時(shí)，分別讓這三種波長(zhǎng)的燈有效工作，查看紅外攝像機(jī)分別獲得的三張圖像，取最清晰的圖像，即灰度值最大的一個(gè)，則對(duì)應(yīng)工作的紅外燈為該用戶最適合的紅外燈。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，紅外攝像機(jī)包括第一紅外攝像機(jī)和第二紅外攝像機(jī)，控制電路還用于當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制第一紅外攝像機(jī)工作；當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制第二紅外攝像機(jī)工作。第一紅外攝像機(jī)接收的紅外光的波長(zhǎng)小于第二紅外攝像機(jī)接收的紅外光的波長(zhǎng)。

在視線追蹤裝置分別工作于虹膜識(shí)別時(shí)和視線追蹤時(shí)，控制紅外燈組102中達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021個(gè)數(shù)不同，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，紅外攝像機(jī)101采集到用戶的眼球圖像上不包含紅外光斑或者包含很少的紅外光斑，這樣避免紅外攝像機(jī)101獲取的眼球圖像上存在過(guò)多的紅外光斑，從而無(wú)法提取眼球的全部特征值，而無(wú)法完成膜識(shí)別。同時(shí)，使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，有較多達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021照射用戶眼球的角膜區(qū)域，從而使得紅外攝像機(jī)101獲取的眼球圖像中，在眼球的瞳孔中心附近分布著較多的紅外光斑，通過(guò)計(jì)算瞳孔中心與各個(gè)紅外光斑的距離，能夠更加精確的確定用戶的視線方向。

該視線追蹤裝置可以用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，也可以用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備或者其頭戴式眼控設(shè)備，該設(shè)備可以兼具對(duì)用戶的虹膜識(shí)別功能和確定用戶的視線方向，具體的應(yīng)用環(huán)境在此不做具體限定。

該控制電路103包括處理器，處理器可以通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)紅外燈組102中的達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021的個(gè)數(shù)。

比如，可以通過(guò)前期的測(cè)試，獲取紅外燈1021達(dá)到有效工作亮度時(shí)，通過(guò)的最低電流值，則可以通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)電流，使得該電流大于或等于上述最低電流值。

在實(shí)際操作中，紅外燈1021的亮度達(dá)到有效工作亮度時(shí)，紅外攝像機(jī)獲取的眼球圖像中的虹膜圖像或者虹膜圖像中的紅外光斑，并不是較清晰的情況，則可以調(diào)節(jié)紅外燈1021的亮度，使得上述虹膜圖像以及紅外光斑清晰。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，見(jiàn)圖1，紅外攝像機(jī)101與控制電路103電連接；

其中，紅外攝像機(jī)101，還用于將獲取的用戶的眼球圖像傳輸?shù)娇刂齐娐?03。

控制電路103，還用于調(diào)節(jié)達(dá)到有效工作亮度的紅外燈1021的亮度使得眼球圖像的灰度值達(dá)到預(yù)設(shè)灰度值。

這種情況包括：當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制電路103調(diào)節(jié)用戶眼球圖像中的紋理圖像的灰度值，使得紋理更加清晰，增加該紋理的識(shí)別度，便于很快完成虹膜識(shí)別。當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制電路103調(diào)節(jié)獲取的用戶眼球圖像中的瞳孔和紅外光斑的灰度值，便于獲取較為清晰的瞳孔和紅外光斑的圖像。

比如，在控制電路103中的處理器中預(yù)存眼球圖像中的紋理的灰度值為108，預(yù)設(shè)光斑圖像的灰度值為100，或者預(yù)存一個(gè)灰度值范圍。當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制電路103中的處理器可以判斷接收到的紋理圖像的灰度值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的灰度值108，或者是否達(dá)到預(yù)設(shè)灰度值范圍，若達(dá)到，則不調(diào)節(jié)此時(shí)的紅外燈1021的亮度，若未達(dá)到，則可以通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)紅外燈1021的亮度。

當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制電路103中的處理器可以判斷接收到的眼球圖像中的紅外光斑的圖像的灰度值是否達(dá)到預(yù)設(shè)灰度值100，或者是否達(dá)到預(yù)存的一個(gè)灰度值范圍，若達(dá)到，則不調(diào)節(jié)此時(shí)的紅外燈1021的亮度，若未達(dá)到，則可以通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)紅外燈1021的亮度。

其中，脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。

在此，可以通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比，來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流的大小，當(dāng)然，通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)紅外燈1021的亮度僅僅是一種實(shí)施例，并不局限于此種方式。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，紅外燈組102包括第一紅外燈和第二紅外燈，且第一紅外燈的數(shù)量小于第二紅外燈的數(shù)量；

控制電路103，用于在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制第一紅外燈達(dá)到有效工作亮度，控制第二紅外小于閾值亮度；以及，用于在視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制第一紅外燈小于閾值亮度，控制第二紅外燈達(dá)到有效工作亮度。

其中控制紅外燈的亮度小于閾值亮度，包括將該紅外燈直接關(guān)閉。

比如，第一紅外燈的個(gè)數(shù)為1個(gè)，第二紅外燈的個(gè)數(shù)為8個(gè)，當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，通過(guò)控制電路103控制第一紅外燈，即1盞紅外燈達(dá)到有效工作亮度；當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，通過(guò)控制電路103控制第二紅外燈，即8盞紅外燈達(dá)到有效工作亮度。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，可以使得第一紅外燈和第二紅外燈之間并聯(lián)設(shè)置，第二紅外燈中的各個(gè)紅外燈之間串聯(lián)設(shè)置。

另一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，控制電路103與紅外燈組102中的各個(gè)紅外燈1021電連接；

此時(shí)，控制電路103，用于在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制第一設(shè)定數(shù)量的紅外燈1021達(dá)到有效工作亮度；以及用于在視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制第二設(shè)定數(shù)量的紅外燈1021達(dá)到有效工作亮度；其中，第一設(shè)定數(shù)量小于第二設(shè)定數(shù)量。

比如，第一設(shè)定數(shù)量為1個(gè)，第二設(shè)定數(shù)量為8個(gè)，當(dāng)視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制電路103控制紅外燈組102中的1盞紅外燈1021達(dá)到有效工作亮度；當(dāng)視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)，控制電路103控制紅外燈組102中的8盞紅外燈達(dá)到有效工作亮度，且這8盞紅外燈1021可以包括上述虹膜識(shí)別中點(diǎn)亮的那1盞紅外燈1021。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，上述紅外燈組102中的各個(gè)紅外燈1021并聯(lián)連接。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出，上述視線追蹤裝置還包括紅外燈板，該紅外燈板用于承載紅外燈1021，也可以將控制電路103和紅外攝像機(jī)101設(shè)置在該紅外燈板上。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1提出的技術(shù)方案中，該紅外燈板為圓環(huán)形紅外燈板400，各個(gè)紅外燈1021均勻的分布在該圓環(huán)形紅外燈板400上。如圖2所示，紅外燈組102一共有8盞紅外燈1021。該8盞紅外燈1021均勻的分布在該圓環(huán)形紅外燈板400上，圍成一個(gè)圓，相鄰紅外燈的間隔相等。此時(shí)的控制電路103如圖3所示。

視線追蹤裝置還包括供電模塊，該供電模塊用于給控制電路和紅外攝像機(jī)供電。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1提出的技術(shù)方案中，控制電路還用于在紅外燈達(dá)到有效工作亮度時(shí)，控制紅外攝像機(jī)開始工作。

為了節(jié)約對(duì)供電模塊的電能消耗，控制電路103還能夠控制紅外攝像機(jī)101的曝光時(shí)間與紅外燈1021的點(diǎn)亮與熄滅時(shí)間。

一種較佳的實(shí)施方式，在實(shí)施例1提出的技術(shù)方案中，視線追蹤裝置工作于視線追蹤模式時(shí)，紅外攝像機(jī)曝光時(shí)間設(shè)置為固定最大值，控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)將工作于視線追蹤的紅外燈調(diào)整到合適亮度時(shí)，控制紅外攝像機(jī)輸出拍攝同步信號(hào)，拍攝完成后控制工作于視線追蹤的紅外燈熄滅。使得工作于視線追蹤的紅外燈的閃爍頻率與紅外攝像機(jī)拍攝頻率相同。

視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)，控制電路同樣通過(guò)調(diào)節(jié)輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)將工作于虹膜識(shí)別的紅外燈調(diào)整到合適亮度時(shí)，控制紅外攝像機(jī)輸出拍攝同步信號(hào)，拍攝完成后控制工作于虹膜識(shí)別的紅外燈熄滅。使得工作于虹膜識(shí)別的紅外燈的閃爍頻率與紅外攝像機(jī)拍攝頻率相同。

另外，在不同的應(yīng)用環(huán)境中，視線追蹤裝置中可以選擇其工作模式，比如，僅僅開啟虹膜識(shí)別模式，僅僅開啟視線追蹤模式或者兩種工作模式均開啟。

比如，視線追蹤裝置應(yīng)用于一種對(duì)安全性要求較高的環(huán)境，可以使得虹膜識(shí)別模式在間隔一定時(shí)間時(shí)就開啟一次。及視線追蹤裝置在實(shí)行視線追蹤時(shí)，間隔行的開啟虹膜識(shí)別功能。

一種較佳的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例1中提出的技術(shù)方案中，控制電路控制視線追蹤與虹膜識(shí)別交替循環(huán)，控制電路控制紅外攝像機(jī)在與對(duì)應(yīng)模式的紅外燈交替電亮?xí)r進(jìn)行拍攝，這樣可以實(shí)現(xiàn)第1幀圖像為眼控模式下的眼球圖像，第2幀為虹膜識(shí)別模式下的眼球圖像，第3幀為眼控模式下的眼球圖像，……依次類推，同時(shí)實(shí)現(xiàn)眼控與虹膜識(shí)別模式，如采集頻率為60fps，則奇數(shù)幀下的眼球圖像為一種工作模式獲取的，偶數(shù)幀下的眼球圖像為另外一種工作模式獲取的。此種情況，由于兩種工作模式的切換速度極快，所以人眼基本感覺(jué)不到工作于兩種工作模式下的紅外燈的切換。

此外，該視線追蹤裝置可以安裝在一部虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中，如圖4所示，該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡包括眼鏡框架401，該眼鏡框架包括與用戶眼睛對(duì)應(yīng)的鏡頭402，圓環(huán)形紅外燈板400的內(nèi)徑大于鏡頭402的直徑，圓環(huán)形紅外燈板400套設(shè)在鏡頭402上。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種頭戴式顯示設(shè)備，包括實(shí)施例1中的任一種視線追蹤裝置，還包括頭戴式顯示設(shè)備本體，該本體包括承載裝置，該承載裝置上包括鏡頭組和顯示屏，鏡頭組包括左眼鏡頭或者右眼鏡頭。

鏡頭組可以是凸透鏡也可以是凹透鏡，或者是護(hù)眼鏡，來(lái)適應(yīng)不同用戶的需要，顯示屏用于顯示圖像。

實(shí)施例1中的視線追蹤裝置，用于識(shí)別用戶的身份和確定用戶的視線方向，該視線追蹤裝置中的紅外攝像機(jī)、紅外燈組和控制電路可以安裝在一個(gè)圓環(huán)形紅外燈板上，為了節(jié)約上述頭戴式顯示設(shè)備的設(shè)計(jì)空間，該圓環(huán)形紅外燈板可以設(shè)計(jì)為內(nèi)徑略大于上述鏡頭組中的左眼鏡頭或者右眼鏡頭的直徑。

一種較佳的實(shí)施方式，有兩個(gè)圓環(huán)形紅外燈板，分別套設(shè)在上述左眼鏡頭和右眼鏡頭上，在圓環(huán)形紅外燈板上各自均勻設(shè)置了8盞紅外燈和一個(gè)紅外攝像機(jī)，且均由同一個(gè)控制電路進(jìn)行控制。

下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述：

在一種虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中，安裝了實(shí)施例1中提供的視線追蹤裝置，且該視線追蹤裝置包括8盞紅外燈，且均與控制電路連接，這8盞紅外燈安裝在圓環(huán)形紅外燈板上，控制電路也設(shè)置在圓環(huán)形紅外燈板上，圓環(huán)形紅外燈板套設(shè)在虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的一個(gè)圓形目鏡上，在另一個(gè)圓形目鏡上套設(shè)了一個(gè)裝有8盞紅外燈的圓環(huán)形紅外燈板，該8盞紅外燈也由上述控制電路進(jìn)行控制。

用戶佩戴該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，首先可以打開該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的開關(guān)，則視線追蹤裝置開始對(duì)該用戶進(jìn)行身份確認(rèn)，在此過(guò)程中，兩個(gè)目鏡中各一盞紅外燈達(dá)到有效工作亮度，紅外攝像機(jī)采集到用戶眼球圖像，并將該圖像發(fā)送到控制電路中的處理器中，處理器內(nèi)預(yù)設(shè)了虹膜識(shí)別時(shí)的圖像灰度值，處理器接收到眼球圖像時(shí)，獲取眼球圖像的灰度值，并與預(yù)設(shè)的上述圖像灰度值進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果調(diào)節(jié)紅外燈的亮度。當(dāng)亮度合適時(shí)，將紅外攝像機(jī)獲取的眼球圖像進(jìn)行處理，獲取該用戶的眼部特征值，與預(yù)存的合法身份的用戶特征值進(jìn)行比對(duì)。

若判斷該用戶為合法使用者，則控制其余7盞燈全部點(diǎn)亮，同時(shí)調(diào)節(jié)8盞燈的亮度到合適范圍，通過(guò)紅外攝像機(jī)實(shí)時(shí)獲取用戶眼球圖像，通過(guò)上述8盞燈經(jīng)角膜反射的紅外光斑的位置和用戶的瞳孔中心位置確定用戶的視線方向。

上述僅僅是視線追蹤裝置的一種應(yīng)用環(huán)境，其應(yīng)用環(huán)境并不局限于一種虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，還可以應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備和其他頭戴式設(shè)備，比如用戶在自主取款機(jī)進(jìn)行取款或者其他業(yè)務(wù)時(shí)，可以通過(guò)一種包含視線追蹤裝置的頭戴式設(shè)備進(jìn)行操控。

以上應(yīng)用環(huán)境僅僅是部分實(shí)施例，凡是應(yīng)用實(shí)施例1中提到的視線追蹤裝置的設(shè)備，均在本保護(hù)范圍之內(nèi)。

基于上述分析可知，與現(xiàn)有技術(shù)中的視線追蹤裝置相比，其紅外燈組包括至少兩個(gè)設(shè)置于不同位置的紅外燈，控制電路在視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)能夠分別控制紅所述紅外燈組中的達(dá)到有效工作亮度的紅外燈個(gè)數(shù)，使得視線追蹤裝置在這兩種工作狀態(tài)下，達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)不一樣，從而使得視線追蹤裝置可以在工作于虹膜識(shí)別和視線追蹤時(shí)，分別控制紅外燈組中達(dá)到有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識(shí)別時(shí)有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)少，使得紅外攝像機(jī)獲得的用戶眼球圖像上沒(méi)有較多的紅外光斑，從而可以通過(guò)獲取全部的眼部特征而識(shí)別用戶身份。以及使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時(shí)有效工作亮度的紅外燈的個(gè)數(shù)較多，使得紅外攝像機(jī)獲得的用戶眼球圖像上的紅外光斑較多，從而更加精確的獲得用戶的視線方向。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。