AR眼镜及其控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910995950.5 (22)申请日 2019.10.18 (71)申请人 蒂姆维澳 (上海) 网络技术有限公司 地址 200120 上海市浦东新区南汇新城镇 海洋一路333号1号楼、 2号楼 (72)发明人 吕新伟王加辉孙鹏 (51)Int.Cl. G02B 27/01(2006.01) (54)发明名称 AR眼镜及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种AR眼镜及其控制方法, 涉 及视觉投影装置技术领域, AR眼镜包括镜框、 镜 片、 投影装置、 电源装置以及控制器。

2、, 其特征在 于, 还包括用于调整所述镜片入射光线与反射光 线强度比例的调节机构, 上述调节机构可以设置 为遮挡片或电致变色膜, 利用手动或根据设定的 触发条件改变穿过镜片的光照度, 由此使得AR眼 镜中现实图像与虚拟图像光强的比例更为协调, 实现视觉上的协调, 提升AR眼镜佩戴者的观感。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 110727109 A 2020.01.24 CN 110727109 A 1.一种AR眼镜, 包括镜框(1)、 镜片(2)、 投影装置(3)、 电源装置以及控制器, 其特征在 于, 还包括用于调整所述镜片(2)入射光线与反射光线强度比例的调节机构。 2.根据权利。

3、要求1所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述调节机构包括转动设置于所述镜框 (1)上的遮挡片(4)以及用于固定遮挡片(4)与镜框(1)之间相对位置的卡定件; 其中, 当所述遮挡片(4)处于第一位置状态时, 所述遮挡片(4)位于佩戴者眼睛与所述镜片 (2)两点所成直线上; 当所述遮挡片(4)处于第二位置状态时, 所述遮挡片(4)位于佩戴者眼睛与所述镜片 (2)两点所成直线外。 3.根据权利要求2所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述镜框(1)上设置有用于驱动所述遮 挡片(4)转动的微型马达(7), 所述遮挡片(4)的边缘与所述微型马达(7)的转轴传动连接; 所述微型马达(7)与所述控制器及电源装置电。

4、连接, 响应于控制器的控制信号进行动 作。 4.根据权利要求1所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述调节机构包括设置于镜片(2)表面 或镜片(2)内部的电致变色膜(8), 或所述镜片(2)设置为电致变色镜片(2); 其中, 所述电致变色膜(8)或电致变色镜片(2)与所述控制器及电源装置电连接, 根据 控制器控制端输出的电压大小改变自身透明度。 5.根据权利要求4所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述电致变色膜(8)或电致变色镜片(2) 的变色区域覆盖于整个镜片(2)上; 或 所述电致变色膜(8)由多片子变色膜(9)拼接而成, 多片所述子变色膜(9)均与所述控 制器电连接且独立受控于控制器。 6.根。

5、据权利要求1所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述调节机构包括设置于镜片(2)远离 佩戴者眼睛一侧的透明显示屏, 所述透明显示屏与所述控制器及电源装置连接, 接收并响 应于所述控制器的控制信号, 控制透明显示屏上各像素点的颜色及亮度变化。 7.根据权利要求2-6中任意一项所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述镜框(1)和/或镜框 (1)外设置有与所述控制器信号连接的触发装置, 上述触发装置检测设定的触发条件输出 触发信号, 所述控制器接收并响应于上述触发信号控制所述调节结构动作。 8.根据权利要求7所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述触发装置包括: 按键, 设置于镜框(1)上, 与所述控制器信号连。

6、接, 检测并响应于佩戴者的按键操作, 输 出触发信号控制所述调节机构动作; 或 声控组件, 配置为声音采集装置以及与所述控制器信号连接的音频识别判定装置, 识 别并响应于设定的音频信号输出触发信号, 控制所述调节机构动作; 或 图像识别装置, 配置为图像采集器以及与所述控制器信号连接的图像识别模块, 识别 并响应于设定的图像信号输出触发信号, 控制所述调节机构动作; 或 动作检测装置, 配置为设置于眼镜镜框(1)上的运动传感器, 与所述控制器信号连接, 用于检测发生在眼镜镜框(1)附近的动作, 当检测到与设定动作相符的手势动作时输出所 述触发信号, 控制所述调节机构动作; 或 环境亮度检测装置。

7、, 配置为设置于镜框(1)上的光照传感器, 与控制器信号连接, 检测 环境亮度并输出亮度检测信号, 所述控制器接收并响应于上述的亮度检测信号控制所述调 节机构动作。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110727109 A 2 9.根据权利要求7所述的AR眼镜, 其特征在于, 所述触发装置包括: 内容识别模块, 配置为与所述投影装置(3)的信号输入端数据连接, 获取并识别待投影 内容数据, 基于待投影内容数据与设定条件, 输出触发信号, 控制所述调节机构动作。 10.一种AR眼镜控制方法, 基于如权利要求9所述的AR眼镜, 其特征在于, 包括: 采集待投影内容数据, 识别并根据设定算法计算上述。

8、内容数据在镜片(2)上的显示位 置和/或所需的入射光线与反射光线强度的比例关系; 基于上述显示位置和/或比例关系, 对应调整镜片(2)上对应位置的透明度。 11.根据权利要求10所述的AR眼镜控制方法, 其特征在于, 所述AR眼镜控制方法进一步 包括: 提前获取待投影内容数据; 将待投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像所需的镜片透明度值; 或 将待投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像不同区域所需的镜片透明度 值; 待投影内容数据经投影装置(3)进行投影时, 识别各帧图像对应的镜片透明度值并根 据上述镜片透明度值实时或提前设定时间输出相应的控制信号; 基于上述控制信号及镜片透明度。

9、值, 调节镜片(2)上对应位置的透明度。 12.根据权利要求10所述的AR眼镜控制方法, 其特征在于, 所述AR眼镜控制方法进一步 包括: 提前获取待投影内容数据; 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间, 根据时间顺序为各帧图像赋予显示时镜片 (2)的透明度值, 投影时根据当前帧图像的时间值对应调节镜片透明度值; 或 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间及各帧图像显示时所需的镜片(2)透明度, 根据待投影内容数据各帧图像的播放顺序生成一赋值表, 投影时基于上述赋值表, 根据待 投影内容数据的投影进度同步改变镜片(2)透明度。 13.一种AR眼镜控制方法, 基于如权利要求8所述的AR眼镜, 其特。

10、征在于, 包括: 建立并存储特定图像及其与镜片透明度值之间的对应关系; 采集并识别入射到镜片(2)中的现实图像, 当采集到的现实图像与存储的特定图像相 匹配时, 基于上述对应关系, 调整镜片透明度值。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110727109 A 3 AR眼镜及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及视觉投影装置技术领域, 更具体地说, 它涉及一种AR眼镜及其控制方 法。 背景技术 0002 增强现实 (AR) 眼镜的工作原理在于, 眼镜中的投影装置将所要呈现的影像投影到 眼镜朝向佩戴者眼部一侧的镜片上, 利用镜片的反射功能将上述影像光线反射至佩戴者的 眼睛中, 由此在佩戴者的视。

11、网膜上形成现实景象与虚拟图像的重叠, 实现增强现实的观感。 0003 由于AR眼镜的镜片是呈透明设置的, 当从佩戴者前方入射到镜片的光线 (入射光 线) 与通过镜片反射的虚拟图像所成的光线 (反射光线) 之间的比例不协调时, 呈现在佩戴 者眼中的虚拟图像相对于现实景象将会变得过于暗淡或过于明亮, 影响佩戴者的观感。 此 外, 在佩戴AR眼镜进行机械或其它操作时, 也需要根据实际工况灵活调整镜片上现实景象 与虚拟图像之间亮度的关系。 发明内容 0004 针对实际运用中AR眼镜镜片入射光线与反射光线不协调, 影响佩戴者观感这一问 题, 本发明目的一在于提出一种AR眼镜, 其能够改变镜片入射光强度与。

12、反射光强度之间的 比值, 由此实现视觉上的协调, 提升佩戴者的观感。 基于上述AR眼镜结构, 本发明目的二在 于提供至少两种AR眼镜的控制方法, 其能够灵活的根据佩戴者所处的环境及工况而改变镜 片入射光与反射光之间的比例关系, 具体方案如下: 一种AR眼镜, 包括镜框、 镜片、 投影装置、 电源装置以及控制器, 还包括用于调整所述镜 片入射光线与反射光线强度比例的调节机构。 0005 通过上述技术方案, 使得佩戴者在不同的使用环境下可以根据需要调节入射光线 与反射光线强度比例, 从而使得镜片上的显示的内容更加适于需要, 实现视觉上的协调, 提 升佩戴者的观感。 0006 进一步的, 所述调节机。

13、构包括转动设置于所述镜框上的遮挡片以及用于固定遮挡 片与镜框之间相对位置的卡定件; 其中, 当所述遮挡片处于第一位置状态时, 所述遮挡片位于佩戴者眼睛与所述镜片两点所成 直线上; 当所述遮挡片处于第二位置状态时, 所述遮挡片位于佩戴者眼睛与所述镜片两点所成 直线外。 0007 通过上述技术方案, 当需要增强虚拟图像在镜片上的显示时, 可以通过遮挡片挡 住镜片前方位置的入射光线, 从而使得虚拟图像的显示更加突出和明显, 反之, 当需要减弱 虚拟图像在镜片上的显示或不需要显示虚拟图像时, 则将上述遮挡片从镜片前方移开, 调 节简单方便。 0008 进一步的, 所述镜框上设置有用于驱动所述遮挡片转动。

14、的微型马达, 所述遮挡片 说明书 1/8 页 4 CN 110727109 A 4 的边缘与所述微型马达的转轴传动连接; 所述微型马达与所述控制器及电源装置电连接, 响应于控制器的控制信号进行动作。 0009 通过上述技术方案, 可以实现上述遮挡片的自动转动控制。 0010 进一步的, 所述遮挡片的翻转方向设定为以镜框的上部边框为转轴上下转动, 或 设定为以镜框的侧部边框为转轴左右转动。 0011 进一步的, 所述调节机构包括设置于镜片表面或镜片内部的电致变色膜, 或所述 镜片设置为电致变色镜片; 其中, 所述电致变色膜或电致变色镜片与所述控制器及电源装置电连接, 根据控制器 控制端输出的电压。

15、大小改变自身透明度。 0012 通过上述技术方案, 基于电致变色原理控制镜片的透明度, 控制简单方便且易于 实现, 镜片的透明度也可以根据控制电压的大小逐渐改变, 适应于不同的使用环境和需要。 0013 进一步的, 所述电致变色膜或电致变色镜片的变色区域覆盖于整个镜片上; 或 所述电致变色膜由多片子变色膜拼接而成, 多片所述子变色膜均与所述控制器电连接 且独立受控于控制器。 0014 通过上述技术方案, 可以实现镜片透明度的整体调节或者根据待投影内容数据的 投影显示需要, 在镜片上设定区域增强显示虚拟图像, 不影响佩戴者观看现实景象的同时 方便佩戴者观看虚拟图像, 提升观感。 0015 进一步。

16、的, 所述调节机构包括设置于镜片远离佩戴者眼睛一侧的透明显示屏, 所 述透明显示屏与所述控制器及电源装置连接, 接收并响应于所述控制器的控制信号, 控制 透明显示屏上各像素点的颜色及亮度变化。 0016 通过上述技术方案, 可以通过控制器控制上述透明显示屏显示不同形状、 不同颜 色及亮度的图案, 由此使得镜片上各个区域入射光线与反射光线强度比例都可以精确调 节, 在镜片上任意区域都可以增强或减弱任意形状虚拟图像显示的效果。 0017 进一步的, 所述镜框和/或镜框外设置有与所述控制器信号连接的触发装置, 上述 触发装置检测设定的触发条件输出触发信号, 所述控制器接收并响应于上述触发信号控制 所。

17、述调节结构动作。 0018 通过上述技术方案, 设置触发装置可以使得佩戴者能够方便的控制上述镜片的透 明度。 0019 进一步的, 所述触发装置包括: 按键, 设置于镜框上, 与所述控制器信号连接, 检测并响应于佩戴者的按键操作, 输出 触发信号控制所述调节机构动作; 或 声控组件, 配置为声音采集装置以及与所述控制器信号连接的音频识别判定装置, 识 别并响应于设定的音频信号输出触发信号, 控制所述调节机构动作; 或 图像识别装置, 配置为图像采集器以及与所述控制器信号连接的图像识别模块, 识别 并响应于设定的图像信号输出触发信号, 控制所述调节机构动作; 或 动作检测装置, 配置为设置于眼镜。

18、镜框上的运动传感器, 与所述控制器信号连接, 用于 检测发生在眼镜镜框附近的动作, 当检测到与设定动作相符的手势动作时输出所述触发信 号, 控制所述调节机构动作; 或 环境亮度检测装置, 配置为设置于镜框上的光照传感器, 与控制器信号连接, 检测环境 说明书 2/8 页 5 CN 110727109 A 5 亮度并输出亮度检测信号, 所述控制器接收并响应于上述的亮度检测信号控制所述调节机 构动作。 0020 通过上述技术方案, 触发装置可以根据佩戴者的按键动作、 语音、 手势图像或其它 图像、 手势动作或环境亮度等, 触发调节镜片的透明度, 控制简单方便。 0021 进一步的, 所述触发装置包。

19、括: 内容识别模块, 配置为与所述投影装置的信号输入端数据连接, 获取并识别待投影内 容数据, 基于待投影内容数据与设定条件, 输出触发信号, 控制所述调节机构动作。 0022 通过上述技术方案, 使得AR眼镜可以根据待投影显示的内容数据, 对应调整镜片 的透明度, 由此使得镜片透明度与投影内容相协调, 提升AR眼镜的观感。 0023 基于如前所述的AR眼镜, 本发明还提出了一种AR眼镜控制方法, 包括: 采集待投影内容数据, 识别并根据设定算法计算上述内容数据在镜片上的显示位置 和/或所需的入射光线与反射光线强度的比例关系; 基于上述显示位置和/或比例关系, 对应调整镜片上对应位置的透明度。。

20、 0024 通过上述技术方案, 能够根据待投影的内容数据, 实时或提前调整镜片设定位置 的透明度, 使得镜片上投影显示的内容, 及虚拟图像与现实景象更为协调。 0025 进一步的, 所述AR眼镜控制方法进一步包括: 提前获取待投影内容数据; 将待投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像所需的镜片透明度值; 或 将待投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像不同区域所需的镜片透明度 值; 待投影内容数据经投影装置进行投影时, 识别各帧图像对应的镜片透明度值并根据上 述镜片透明度值实时或提前设定时间输出相应的控制信号; 基于上述控制信号及镜片透明度值, 调节镜片上对应位置的透明度。 0026。

21、 通过上述技术方案, 通过事先将待投影内容数据进行编码, 当控制器控制投影装 置投影到设定帧图像时, 可以根据上述帧图像对应的镜片透明度值改变镜片镜片透明度。 0027 进一步的, 所述AR眼镜控制方法进一步包括: 提前获取待投影内容数据; 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间, 根据时间顺序为各帧图像赋予投影时镜片 的透明度值, 投影时根据当前帧图像的时间值对应调节镜片透明度值; 或 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间及各帧图像显示时所需的镜片透明度, 根据 待投影内容数据各帧图像的播放顺序生成一赋值表, 投影时基于上述赋值表, 根据待投影 内容数据的投影进度同步改变镜片透明度。 0028。

22、 通过上述技术方案, 根据实时监测到的图像投影时间调整镜片的透明度值, 可以 根据投影的内容数据提前设定好镜片的透明度值, 使得上述待投影内容数据在投影时, 镜 片的入射光线与反射光线强度之间的比值能够始终保持协调且稳定, 有助于提升佩戴者的 观感。 0029 基于如前所述的AR眼镜, 本发明还提出了另一种AR眼镜控制方法, 包括: 建立并存储特定图像及其与镜片透明度值之间的对应关系; 采集并识别入射到镜片中的现实图像, 当采集到的现实图像与存储的特定图像相匹配 说明书 3/8 页 6 CN 110727109 A 6 时, 基于上述对应关系, 调整镜片透明度值。 0030 通过上述技术方案,。

23、 当镜片前方出现的现实图像与特定图像相匹配, 即佩戴者看 到特定图像时, 则根据对应关系调整镜片的透明度值, 更有利于佩戴者对特定图像的观察。 0031 与现有技术相比, 本发明的有益效果如下: (1) 通过在AR眼镜镜片上设置可以手动或自动调整所述镜片入射光线与反射光线强度 比例的调节机构, 由此实现视觉上的协调, 提升佩戴者的观感; (2) 根据AR眼镜中投影装置投影的内容, 基于内容数据的不同而调整镜片上对应投影 区域的透明度, 使得AR眼镜中现实图像与虚拟图像光强的比例更为协调, 既能突出虚拟图 像, 又大大降低了虚拟图像对现实图像的影响, 提升观感; (3) 通过对待投影内容数据的每。

24、帧图像进行赋值, 由此生成与待投影内容数据相对应 的镜片透明度值赋值表, 在投影上述待投影内容数据时基于上述赋值表同步调整镜片的透 明度, 以此实现虚拟图像与现实图像的协调。 附图说明 0032 图1为本发明AR眼镜实施例一的整体示意图 (手动调节遮挡片位置) ; 图2为图1中A部的局部放大示意图; 图3为本发明AR眼镜实施例一的整体示意图 (自动调节遮挡片位置) ; 图4为本发明实施方式二的整体示意图 (电致变色膜呈整体设置) ; 图5为本发明实施方式二的整体示意图 (电致变色膜呈多片拼接设置) ; 图6为本发明AR眼镜控制方法 (实施方式一) ; 图7为本发明AR眼镜控制方法 (实施方式二。

25、) ; 图8为本发明AR眼镜控制方法 (实施方式三) ; 图9为本发明AR眼镜控制方法 (实施方式四) 。 0033 附图标记: 1、 镜框; 2、 镜片; 3、 投影装置; 4、 遮挡片; 5、 弹性橡胶块; 6、 卡槽; 7、 微型 马达; 8、 电致变色膜; 9、 子变色膜; 10、 卡定杆。 具体实施方式 0034 在描述具体实施方式前, 应当指出的是, 本发明中 “前”“后” 的参照标准为AR眼镜 的佩戴者, 镜片朝向佩戴者头部一侧方向设定为 “后” , 反之, 镜片远离佩戴者头部一侧方向 设定为 “前” 。 0035 本申请中的各实施例, 可以独立配置使用, 亦可以将多个实施例中的。

26、方案组合配 置使用。 为便于描述, 下述各实施例的具体结构、 组件之间的连接关系以及使用方法及效果 仅为特定环境工况下对AR眼镜的描述, 但并不影响或限制本申请AR眼镜在其它环境工况下 的使用。 0036 下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明, 但本发明的实施方式不仅限 于此。 0037 实施例一 一种AR眼镜, 如图1和图2所示, 包括镜框1、 镜片2、 投影装置3、 电源装置以及控制器, 还 包括用于调整镜片2入射光线与反射光线强度比例的调节机构。 上述控制器与投影装置3控 说明书 4/8 页 7 CN 110727109 A 7 制连接, 控制投影装置3将设定的待投影内容投射到所。

27、述镜片2上。 0038 上述电源装置采用设置于镜框1内的独立的蓄电池, 或者采用AR眼镜外部的蓄电 池或其它供电设备, AR眼镜通过供电线与外部供电设备电连接。 0039 在本实施例一中, 如图1所示, 所述调节机构包括转动设置于镜框1上的遮挡片4以 及用于固定遮挡片4与镜框1之间相对位置的卡定件。 其中, 当遮挡片4处于第一位置状态 时, 遮挡片4位于佩戴者眼睛与镜片2两点所成直线上; 当遮挡片4处于第二位置状态时, 遮 挡片4位于佩戴者眼睛与镜片2两点所成直线外。 0040 上述遮挡片4采用设定透光度的片材制成, 如塑料薄片。 0041 在本实施例中, 如图1和图2所示, 上述卡定件包括设。

28、置于镜框1上的弹性橡胶块5, 上述弹性橡胶块5上开设有多个形状大小适配于遮挡片4或其固定连接物卡入的卡槽6。 当 遮挡片4在外力的作用下, 如佩戴者手的作用下转过设定的角度后, 遮挡片4或其固定连接 物, 如图2中所示的卡定杆10, 卡入到上述弹性橡胶块5上其中一个卡槽6中实现卡定, 通过 再次转动, 将遮挡片4卡入到另一卡槽6中, 由此实现遮挡片4位置的调节与固定。 0042 基于上述技术方案, 当需要增强虚拟图像在镜片2上的显示时, 可以通过遮挡片4 挡住镜片2前方位置的入射光线, 从而使得虚拟图像的显示更加突出和明显, 反之, 当需要 减弱虚拟图像在镜片2上的显示或不需要显示虚拟图像时,。

29、 则将上述遮挡片4从镜片2前方 移开, 调节简单方便。 0043 在实施例一的另一具体实施方式中, 为了实现上述遮挡片4的自动转动控制, 如图 3所示, 镜框1上设置有用于驱动遮挡片4转动的微型马达7, 遮挡片4的边缘与微型马达7的 转轴通过齿轮传动连接或是直接固定连接, 由微型马达7驱动上述遮挡片4转动。 微型马达7 与控制器及电源装置电连接, 响应于控制器的控制信号进行动作。 0044 进一步详述的, 结合图1和图3所示, 遮挡片4的翻转方向设定为以镜框1的上部边 框为转轴上下转动或设定为以镜框1的侧部边框为转轴左右转动。 0045 在本实施例中, 上述的遮挡片4的形状可以设定为与镜片2的。

30、形状大小相一致, 即 可以完全遮挡上述镜片2, 或者根据使用需要设置上述遮挡片4的形状大小。 0046 实施例二 一种AR眼镜, 如图4所示, 与实施例一的不同之处在于: 所述调节机构包括固定设置于 镜片2表面或镜片2内部的电致变色膜8, 或将上述镜片2设置为电致变色镜片2。 0047 其中, 电致变色膜8或电致变色镜片2与控制器及电源装置电连接, 根据控制器控 制端输出的电压大小改变自身透明度。 0048 与实施例一相比, 基于电致变色原理控制镜片2的透明度, 控制更为简单方便且灵 活, 镜片2的透明度也可以根据控制电压的大小逐渐改变, 适应于不同的使用环境和工况。 0049 在具体实施中,。

31、 如图4所示, 电致变色膜8或电致变色镜片2的变色区域覆盖于整个 镜片2上, 即可以整体改变上述镜片2的透明度。 或如图5所示, 电致变色膜8由多片子变色膜 9拼接而成, 多片子变色膜9均与控制器电连接且独立受控于控制器。 上述方案可以实现镜 片2透明度的整体调节或者根据待投影内容数据的投影显示需要, 在镜片2上设定区域增强 显示虚拟图像, 不影响佩戴者观看现实景象的同时方便佩戴者观看虚拟图像, 提升观感 实施例三 一种AR眼镜, 与实施例二不同之处在于, 所述调节机构包括设置于镜片2远离佩戴者眼 说明书 5/8 页 8 CN 110727109 A 8 睛一侧的透明显示屏, 所述透明显示屏与。

32、所述控制器及电源装置连接, 接收并响应于所述 控制器的控制信号, 控制透明显示屏上各像素点的颜色及亮度变化。 上述透明显示屏可以 贴合上述镜片2设置, 其设置效果参见图4; 也可以作为遮挡片4进行使用, 其设置效果可参 见图1或图3,。 0050 由于透明显示屏上可以根据控制信号改变任意像素点的颜色及亮度, 例如, 透明 显示屏上显示黑色图案, 显然, 上述图案区域的透光性将会大大降低, 由此改变入射光线与 反射光线强度的比例, 基于上述技术方案, 可以通过控制器控制上述透明显示屏显示不同 形状、 不同颜色及亮度的图案, 由此使得镜片2上各个区域入射光线与反射光线强度比例都 可以精确调节, 在。

33、镜片上任意区域都可以增强或减弱任意形状虚拟图像显示的效果。 0051 为了使得佩戴者能够方便的控制上述镜片2的透明度, 镜框1和/或镜框1外设置有 与控制器信号连接的触发装置, 上述触发装置检测设定的触发条件输出触发信号, 控制器 接收并响应于上述触发信号控制调节结构动作。 0052 在实践操作中, 根据实际使用环境以及工况, 触发装置可以配置为以下方式的其 中一种或多种的组合, 详述如下: A、 按键, 设置于镜框1上, 与控制器信号连接, 用于检测并响应于佩戴者的按键操作, 输 出触发信号控制调节机构动作。 上述按键可以采用机械式的按键, 亦可以采用感应触碰式 的按键, 佩戴者按压后上述按。

34、键输出触发信号至控制器。 在实践中, 可以根据按键的时间长 短或频次进一步控制上述的镜片2的透明度。 0053 B、 声控组件, 配置为声音采集装置以及与控制器信号连接的音频识别判定装置, 识别并响应于设定的音频信号输出触发信号, 控制调节机构动作。 与现有技术中语音识别 系统相类似, 上述声音采集装置可以采用设置于镜框1中的微型麦克风, 音频识别判定装置 内置有音频存储单元以及算法识别单元, 微型麦克风将采集到的音频信号传输至算法识别 单元, 基于音频存储单元中存储的设定音频信号, 算法识别单元对上述音频信号做出识别, 若微型麦克风采集到的音频信号与音频存储单元中的某一设定音频信号相一致, 。

35、则输出对 应的触发信号, 控制器根据上述触发信号控制调节机构动作。 0054 上述声控组件, 解放了佩戴者的双手, 使得佩戴者在从事设备检修工作双手无空 时可以通过语音来控制镜片2的透明度。 0055 C、 图像识别装置, 配置为图像采集器以及与控制器信号连接的图像识别模块, 识 别并响应于设定的图像信号输出触发信号, 控制调节机构动作。 0056 上述图像采集器可以配置为设于镜框1上的微型摄像机, 图像识别模块包括存储 有参照图像的图像存储单元以及图像识别算法模块, 微型摄像机采集镜片2前方的图像信 息并将其发送至图像识别算法模块, 图像识别算法模块基于上述图像存储单元中的参照图 像对镜片2。

36、前的图像加以识别, 若与参照图像相匹配, 则输出触发信号至控制器, 控制上述 调节机构改变镜片2的透明度值。 在此, 上述图像信息包括但不限于: 具有设定轮廓形状特 征的物体、 佩戴者的手势动作或具有设定形状色彩的图案。 0057 D、 动作检测装置, 配置为设置于眼镜镜框1上的运动传感器, 与控制器信号连接, 用于检测发生在眼镜镜框1附近的动作, 当检测到与设定动作相符的手势动作时输出触发 信号, 控制调节机构动作。 上述运动传感器可以采用设置于镜框1上的红外线传感器或超声 波传感器等, 如检测佩戴者手的接近或远离动作, 并基于上述检测输出对应的触发信号。 说明书 6/8 页 9 CN 11。

37、0727109 A 9 0058 E、 环境亮度检测装置, 配置为设置于镜框1上的光照传感器, 与控制器信号连接, 检测环境光照强度并输出亮度检测信号, 控制器接收并响应于上述的亮度检测信号控制调 节机构动作。 上述方案, 光照传感器根据环境的光照强度, 输出对应的检测信号, 即触发信 号, 控制器接收上述检测信号, 基于上述检测信号的大小控制调节机构进行相应的动作, 以 此使得镜片2的入射光线与出射光线比例相协调。 0059 在本申请中, 与现有技术相仿, 上述控制器可以采用内置有设定算法程序的单片 机模块、 FPGA模块或其它定制模块。 0060 上述各触发方案, 其触发方式都较为简单易行。

38、, 便于AR眼镜佩戴者在工作的同时 对AR眼镜做出相应的控制。 0061 进一步优化的, 当佩戴者戴着眼镜在进行相关操作时, AR眼镜往往会根据工序自 动或根据触发条件显示对应的操作步骤, 此时, 若AR眼镜镜片2的透明度值能够随着镜片2 上投影的内容数据而发生改变, 则可以大大提升AR眼睛的实用性与佩戴者的观感, 为此, 本 发明中, 上述触发装置还可配置有: F、 内容识别模块, 配置为与投影装置3的信号输入端数据连接, 获取并识别待投影内容 数据, 基于待投影内容数据与设定条件, 输出触发信号, 控制调节机构动作。 例如, 当AR眼镜 的镜片2上投影的图像为颜色较淡的视频资料时, 则对应。

39、的将镜片2的透明度降低至适当的 值, 以此使得佩戴者能够清楚的观看上述视频。 上述技术方案, 使得AR眼镜可以根据待投影 显示的内容数据, 对应调整镜片2的透明度, 由此使得镜片2透明度与投影内容相协调, 提升 AR眼镜的观感。 0062 基于如前的AR眼镜, 尤其针对触发装置设置为方案F时的AR眼镜, 本发明还提出了 一种AR眼镜控制方法, 如图6所示, 包括: 采集待投影内容数据, 识别并根据设定算法计算上述内容数据在镜片2上的显示位置 和/或所需的入射光线与反射光线强度的比例关系; 基于上述显示位置和/或比例关系, 对应调整镜片2上对应位置的透明度。 0063 上述技术方案, 能够根据待。

40、投影的内容数据, 实时或提前调整镜片2设定位置的透 明度, 使得镜片2上投影显示的内容, 及虚拟图像与现实景象更为协调。 例如, 当镜片2投影 显示的内容为机械零部件的拆卸图像时, 分散的机械零部件在镜片2上的不同位置进行投 影显示, 则对应的, 控制器对应调整镜片2上述区域的透明度值, 使得机械零部件的显示更 加清晰。 0064 详述的, 在一实施方式中, 如图7所示, 上述AR眼镜控制方法进一步包括: 提前获取待投影内容数据; 将待投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像所需的镜片透明度值, 或将待 投影内容数据的各帧图像进行编码并赋予各帧图像不同区域所需的镜片透明度值; 待投影内容数。

41、据经投影装置3进行投影时, 识别各帧图像对应的镜片透明度值并根据 上述镜片透明度值实时或提前设定时间输出相应的控制信号; 基于上述控制信号及镜片透明度值, 调节镜片2上对应位置的透明度。 0065 上述方案的核心在于, 将待投影内容数据的每一帧图像利用镜片透明度值进行标 记, 而后投影装置3在 “播放” 到上述帧的图像时或提前设定时间, 控制器根据标记的镜片透 明度值控制镜片2的透明度。 上述提前设定时间输出控制信号主要是考虑到镜片2透明度调 说明书 7/8 页 10 CN 110727109 A 10 整需要一定的时间, 提前输出控制信号是为了保证镜片2透明度的调整与图像投影的同步 进行。 。

42、基于上述方案, 同样的, 可以将一帧图像划分为多个区域, 对应的镜片2上设置有多个 子变色膜9, 由此, 投影时每帧图像对应了多个镜片透明度值, 当然, 调节机构也可采用透明 显示屏, 可以将一帧图像划分为多种形状大小的区域, 对应的, 调节透明显示屏上各个区域 的颜色及亮度。 0066 在另一实施方式中, 如图8所示, 上述AR眼镜控制方法进一步包括: 提前获取待投影内容数据; 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间, 根据时间顺序为各帧图像赋予投影时镜片 2的透明度值, 投影时根据当前帧图像的时间值对应调节镜片透明度值; 或 基于待投影内容数据各帧图像的显示时间及各帧图像显示时所需的镜片2透。

43、明度, 根 据待投影内容数据各帧图像的播放顺序生成一赋值表, 投影时基于上述赋值表, 根据待投 影内容数据的投影进度同步改变镜片2透明度。 0067 上述技术方案, 根据实时监测到的图像投影时间调整镜片2的透明度值, 可以根据 投影的内容数据提前设定好镜片2的透明度值, 使得上述待投影内容数据在投影时, 镜片2 的入射光线与反射光线强度之间的比值能够始终保持协调且稳定, 有助于提升佩戴者的观 感。 0068 本发明中, 基于如前的AR眼镜, 尤其针对触发装置设置为方案C时的AR眼镜, 本发 明还提出了一种AR眼镜控制方法, 如图9所示, 包括: 建立并存储特定图像及其与镜片透明度值之间的对应关。

44、系; 采集并识别入射到镜片2中的现实图像, 当采集到的现实图像与存储的特定图像相匹 配时, 基于上述对应关系, 调整镜片透明度值。 0069 上述方案中, 采集现实图像的装置配置为基于镜框1上的微型摄像机, 上述微型摄 像机采集镜片2前方的现实图像, 当镜片2前方出现的现实图像与特定图像相匹配, 即佩戴 者看到特定图像时, 则根据对应关系调整镜片2的透明度值, 如当佩戴者佩戴上述AR眼镜进 行机械维修时, 看到关键步骤的重要零部件, 则此时镜片2的透明度调高, 更有利于佩戴者 对现实图像的观察, 提升维修的效率。 0070 以上所述仅是本发明的优选实施方式, 本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例, 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 应当指出, 对于本技术领域 的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰, 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。 说明书 8/8 页 11 CN 110727109 A 11 图1 图2 说明书附图 1/4 页 12 CN 110727109 A 12 图3 图4 图5 说明书附图 2/4 页 13 CN 110727109 A 13 图6 图7 说明书附图 3/4 页 14 CN 110727109 A 14 图8 图9 说明书附图 4/4 页 15 CN 110727109 A 15 。

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内容关键字: AR 眼镜 及其 控制 方法
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本文标题:AR眼镜及其控制方法.pdf
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