專利名稱：瞳孔定位及影像擷取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種瞳孔定位及影像擷取裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于瞳位追蹤系統(tǒng)的瞳孔定位及影像擷取裝置。
背景技術(shù)：
隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，為了輔助用戶可以透過眼球活動控制計算機或是通訊設(shè)備，現(xiàn)今已開發(fā)出瞳位追蹤系統(tǒng)(Eye-tracking System)作為新的人機接口。瞳位追蹤系統(tǒng)結(jié)合了眼球追蹤的技術(shù)并配合相關(guān)的軟硬件設(shè)備，以使得用戶可利用眼睛的各種活動作為輸入指令。這不僅在生活上帶來了極大的方便，而且在一些肢體不方便的人士身上，更能清楚其方便性及突破性。在各類型的瞳位追蹤系統(tǒng)中又以光學(xué)式瞳位追蹤系統(tǒng)是目前商業(yè)應(yīng)用的主流，并且光學(xué)式瞳位追蹤系統(tǒng)還可區(qū)分為接觸式及非接觸式。接觸式瞳位追蹤系統(tǒng)中又包括頭戴式瞳位追蹤系統(tǒng)，在頭戴式瞳位追蹤系統(tǒng)方面，用戶必須配戴附有攝影機的裝置，并將攝影機固定在用戶眼睛的前方。由于攝影機與用戶眼睛之間的相對距離固定，因此就不會因為用戶轉(zhuǎn)動頭部，而導(dǎo)致攝影機與眼睛之間的距離產(chǎn)生變化，進(jìn)而降低判斷瞳孔位置的準(zhǔn)確性。但卻因用戶需要將附有攝影機的裝置固定于頭部，所以在使用上不但不方便而且也不舒適。另外，非接觸式瞳位追蹤系統(tǒng)中又包括免頭戴式瞳位追蹤系統(tǒng)，在免頭戴式瞳位追蹤系統(tǒng)方面，雖然可免去將附有攝影機的裝置配戴在用戶身上，但因免頭戴式瞳位追蹤系統(tǒng)采用了較復(fù)雜的運算，而且還需搭配可精準(zhǔn)定位瞳孔位置的軟硬件設(shè)備才能確保瞳位追蹤的準(zhǔn)確性，所以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且也相對地提高了制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種瞳孔定位及影像擷取裝置，使得該裝置可具有多重功能、結(jié)構(gòu)簡單、便于組裝攜帶及輕薄短小的優(yōu)點。本實用新型提供一種瞳孔定位及影像擷取裝置能夠準(zhǔn)確定位瞳孔的位置。為達(dá)上述功效，本實用新型提供一種瞳孔定位及影像擷取裝置，包括一殼體、至少二影像擷取模塊和至少二瞳孔辨識輔助光源模塊，二影像擷取模塊都設(shè)置于殼體的表面，用以擷取瞳孔的瞳孔影像，至少二瞳孔辨識輔助光源模塊都設(shè)置于殼體的表面，其與影像擷取模塊對應(yīng)設(shè)置并排列成一字形、L形、U字形或口字形，每一瞳孔辨識輔助光源模塊用以產(chǎn)生一光束，光束投射至瞳孔，以產(chǎn)生一瞳孔辨識定位點。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該影像擷取模塊呈水平排列。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該影像擷取模塊是一電荷耦合組件、一互補式金屬氧化物半導(dǎo)體或一網(wǎng)絡(luò)攝影機。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該瞳孔辨識輔助光源模塊包括一紅外線光源模塊或一 LED光源模塊。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一保護(hù)罩，該保護(hù)罩與該殼體相結(jié)合并設(shè)置于該影像擷取模塊及該瞳孔辨識輔助光源模塊的上方。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該殼體為一一字形殼體、一 L形殼體、一口字形殼體或一 U形殼體。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該殼體進(jìn)一步包括一固定支架。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一外接接口，該外接接口與該影像擷取模塊及該瞳孔辨識輔助光源模塊電性連接，其中該外接接口包括一 USB接口、一并列端口接口、一串行端口接口或一 IEEE1394接口。前述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一喇叭、一揚聲器或一耳機模塊，該喇叭、該揚聲器或該耳機模塊與該影像擷取模塊電性連接。本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置具有以下有益效果本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置同時結(jié)合了影像擷取模塊及瞳孔辨識輔助光源模塊，因此可達(dá)到使單一裝置具有多重功能、結(jié)構(gòu)簡單、便于組裝攜帶及輕薄短小的優(yōu)點ο通過瞳孔辨識輔助光源模塊的設(shè)置，可達(dá)到準(zhǔn)確定位瞳孔位置的功效。為了使任何熟習(xí)相關(guān)技藝者了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、申請專利范圍及圖式，任何熟習(xí)相關(guān)技藝者可輕易地理解本實用新型相關(guān)的目的及優(yōu)點，因此將在實施方式中詳細(xì)敘述本實用新型的詳細(xì)特征以及優(yōu)點。

圖1為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置的立體示意圖。圖2為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置的應(yīng)用示意圖。圖3A為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖;3B為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3C為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4B為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4C為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第六實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4D為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置的第七實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置應(yīng)用于結(jié)合于溝通輔具的瞳位追蹤系統(tǒng)的示意圖。主要組件符號說明100瞳孔定位及影像擷取裝置10殼體[0034]20影像擷取模塊20a第一影像擷取模塊[0035]20b第二影像擷取模塊32瞳孔[0036]32a左眼瞳孔32b右眼瞳孔[0037]40瞳孔辨識輔助光源模塊51U字形假想線[0038]52口字形假想線60固定支架[0039]61 萬向調(diào)整關(guān)節(jié)80 保護(hù)罩82 外接接口
70 屏幕或顯示器 81 喇叭或揚聲器 84 耳機孔200 瞳位追蹤系統(tǒng)具體實施方式
圖1為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置100的立體示意圖。圖2為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置100的應(yīng)用示意圖。圖3A為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖:3B為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第二實施態(tài)樣示意圖。圖3C為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100得第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4B為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4C為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第六實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4D為本實用新型瞳孔定位及影像擷取裝置100的第七實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型實施例瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于結(jié)合于溝通輔具的瞳位追蹤系統(tǒng)200的示意圖。如圖1、2所示，本實施例瞳孔定位及影像擷取裝置100，包括至少二影像擷取模塊20以及至少二瞳孔辨識輔助光源模塊40。影像擷取模塊20設(shè)置于一殼體10的表面，而瞳孔辨識輔助光源模塊40則設(shè)置于殼體10的表面，并與影像擷取模塊20對應(yīng)設(shè)置，更佳的是，影像擷取模塊20可呈水平排列設(shè)置。又如圖2所示，每一影像擷取模塊20可擷取一瞳孔32的瞳孔影像，并將瞳孔影像傳送至后端瞳位追蹤系統(tǒng)進(jìn)行分析，而每一瞳孔辨識輔助光源模塊40則用以產(chǎn)生一光束，該光束投射至用戶的瞳孔32，以產(chǎn)生一瞳孔辨識定位點，進(jìn)而輔助后端瞳位追蹤系統(tǒng)辨識瞳孔32的位置，并且還可在光線不足時作為補光之用。其中，影像擷取模塊20可以是小型的一電荷耦合組件(CCD)、一互補式金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q或一網(wǎng)絡(luò)攝影機(IP Camera)，瞳孔辨識輔助光源模塊40則可包括小型的一紅外線光源模塊或一LED光源模塊。當(dāng)瞳孔定位及影像擷取裝置100設(shè)置有兩個影像擷取模塊20 (以下區(qū)分為第一及第二影像擷取模塊20a及20b)時，可同時致動第一及第二影像擷取模塊20a及20b，以利用第一影像擷取模塊20a擷取用戶左眼瞳孔32a的瞳孔影像并利用第二影像擷取模塊20b 擷取用戶右眼瞳孔32b的瞳孔影像，或是利用第一影像擷取模塊20a擷取用戶右眼瞳孔32b 的瞳孔影像并利用第二影像擷取模塊20b擷取用戶左眼瞳孔32a的瞳孔影像。此外，也可僅致動一個影像擷取模塊20 (例如第一影像擷取模塊20a或第二影像擷取模塊20b)單獨擷取用戶左眼瞳孔32a的瞳孔影像或是右眼瞳孔32b的瞳孔影像。因此，雖然可以單獨致動一個影像擷取模塊20a或20b擷取用戶其中一眼瞳孔3 或32b的瞳孔影像，但同時透過兩個影像擷取模塊20a及20b分別擷取用戶兩眼瞳孔3 及32b的瞳孔影像，還可提高影像的分辨率及判別瞳孔32位置的準(zhǔn)確度。如圖1所示，瞳孔辨識輔助光源模塊40可與影像擷取模塊20 —起排列成一字形。 另外，如圖3A至;3B所示，為了符合各種使用需求，瞳孔辨識輔助光源模塊40及影像擷取模塊20還可排列成L形(如圖3A及圖4B所示)、U字形(如圖所示，影像擷取模塊20及瞳孔辨識輔助光源模塊40排列于一 U字形假想線51上)或口字形(如圖3C所示)。此外，于一實施例中，影像擷取模塊20還可與瞳孔辨識輔助光源模塊40交替設(shè)置，但不僅限于此。其中，圖3C中的影像擷取模塊20及瞳孔辨識輔助光源模塊40可分別設(shè)置于圖中口字形假想線52 (如圖中之虛線)的各邊中點，例如影像擷取模塊20可分別設(shè)置于口字形假想線52左右線段的中點，而瞳孔辨識輔助光源模塊40則可設(shè)置于口字形假想線52上下線段的中點。于一實施例中，影像擷取模塊20還可分別設(shè)置于口字形假想線52右上及左下的頂點，瞳孔辨識輔助光源模塊40可設(shè)置于左上及右下的頂點(圖未示)。然而，影像擷取模塊20與瞳孔辨識輔助光源模塊40的相對設(shè)置位置還有許多變化，不僅限于此。瞳孔定位及影像擷取裝置100在外觀設(shè)計上，其殼體10除了可以是一字形殼體 (如圖1所示)外，還可以選擇使用L形殼體(如圖4A及圖4B所示)、U形殼體(如圖4C 所示)或口字形殼體(如圖4D所示)，而瞳孔辨識輔助光源模塊40及影像擷取模塊20也同樣可排列成一字形、L形、U字形或口字形(圖未示)，但不僅限于此。此外，如圖4D所示，瞳孔定位及影像擷取裝置100還可再進(jìn)一步包括一保護(hù)罩80， 其覆蓋于影像擷取模塊20及瞳孔辨識輔助光源模塊40的上方，并與殼體10相結(jié)合，除了可以美化瞳孔定位及影像擷取裝置100的外觀，還可以避免灰塵掉落至影像擷取模塊20 上。再者，為了便于裝設(shè)瞳孔定位及影像擷取裝置100，殼體10還可進(jìn)一步包括一固定支架60，通過固定支架60將瞳孔定位及影像擷取裝置100裝設(shè)于屏幕或顯示器70周圍。 固定支架60除了可以是夾式支架外，也可以是一般可放置于桌面或平臺上之支撐平臺，另外還可以是金屬或塑料材質(zhì)的撓性管。如圖3B所示，固定支架也可以選用萬向調(diào)整關(guān)節(jié) 61，以使得瞳孔定位及影像擷取裝置100可透過萬向調(diào)整關(guān)節(jié)61可作360度的轉(zhuǎn)動。于一實施例中，如圖1、圖2及圖4D所示，瞳孔定位及影像擷取裝置100可進(jìn)一步包括一喇叭或一揚聲器81，用以發(fā)出聲音以指示或提醒用戶瞳位追蹤系統(tǒng)之操作步驟，其中喇叭或揚聲器81可與影像擷取模塊20電性連接。此外，瞳孔定位及影像擷取裝置100 也可進(jìn)一步包括一耳機模塊(圖未示)，而用戶可透過在瞳孔定位及影像擷取裝置100上的耳機孔84連接耳機，并通過耳機聆聽瞳位追蹤系統(tǒng)所發(fā)出的聲音指示或提醒，其中耳機模塊也可與影像擷取模塊20電性連接。更佳的是，瞳孔定位及影像擷取裝置100還可進(jìn)一步包括一外接接口 82，其與影像擷取模塊20及瞳孔辨識輔助光源模塊40電性連接。外接接口 82可以是一 USB接口、 一并列端口接口(例如EPP接口、LPT接口)、一串行端口接口(例如RS-232接口)或一 IEEE1394接口等常用的外接接口。因此，可藉由外接接口 82將瞳孔定位及影像擷取裝置 100連接于具有同類型外接接口 82的裝置上，以使得瞳孔定位及影像擷取裝置100具有更高的便利性及可擴充性。此外，瞳孔定位及影像擷取裝置100可應(yīng)用于例如一結(jié)合于個人計算機(例如桌面計算機、筆記本電腦、平板計算機等)的瞳位追蹤系統(tǒng)、一柜臺接待瞳位追蹤系統(tǒng)、一點餐購物瞳位追蹤系統(tǒng)、一結(jié)合于廣告裝置的瞳位追蹤系統(tǒng)或一車用瞳位追蹤系統(tǒng)。舉例來說，當(dāng)將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于結(jié)合了個人計算機的瞳位追蹤系統(tǒng)時，瞳孔定位及影像擷取裝置100可設(shè)置于計算機屏幕上方，并擷取用戶的瞳位影像以使得用戶可根據(jù)其眼睛活動操控計算機光標(biāo)或點選功能等；如果將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于柜臺接待瞳位追蹤系統(tǒng)，瞳孔定位及影像擷取裝置100可設(shè)置于柜臺前，以使得來到柜臺前的顧客可透過其眼睛活動選擇欲選購的商品或獲得所需的服務(wù)信息。又如果將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于點餐購物瞳位追蹤系統(tǒng)，瞳孔定位及影像擷取裝置100可設(shè)置于點餐區(qū)或是商店櫥窗，以使得顧客可透過其眼睛注視的位置點選所需之餐點或商品，并進(jìn)行購買；將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于結(jié)合了廣告裝置之瞳位追蹤系統(tǒng)時，瞳孔定位及影像擷取裝置100可設(shè)置于廣告牌上，并擷取在廣告牌前的用戶的瞳孔影像，而用戶則可通過其眼睛活動操控所顯示的消費訊息；又或者在將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用于車用瞳位追蹤系統(tǒng)時，可將瞳孔定位及影像擷取裝置 100設(shè)置于車輛之擋風(fēng)玻璃、擋陽板或儀表板等位置，以利于用戶透過眼睛活動操控相關(guān)連的裝置。舉例來說，如圖5所示，當(dāng)將瞳孔定位及影像擷取裝置100應(yīng)用在結(jié)合于溝通輔具的瞳位追蹤系統(tǒng)200時，瞳孔定位及影像擷取裝置100可通過固定支架60裝設(shè)于上方的屏幕或顯示器70，而瞳孔定位及影像擷取裝置100可通過瞳孔辨識輔助光源模塊產(chǎn)生瞳孔辨識定位點，以輔助瞳位追蹤系統(tǒng)200辨識瞳孔的位置，并達(dá)到準(zhǔn)確定位瞳孔位置的功效，而且還可透過影像擷取模塊擷取用戶的瞳孔影像，再將瞳孔影像傳送至瞳位追蹤系統(tǒng)200以進(jìn)行后續(xù)的分析運算，進(jìn)而使得例如躺臥在醫(yī)療病床上的漸凍人、中風(fēng)病患或無法控制其肢體的患者可根據(jù)上方的屏幕或顯示器70所顯示的訊息控制相關(guān)連的裝置。藉由本實用新型之實施，可同時將影像擷取模塊20及瞳孔辨識輔助光源模塊40 結(jié)合于單一裝置中，使得單一裝置可具有多重功能、結(jié)構(gòu)簡單、便于組裝攜帶及輕薄短小的優(yōu)點，此外還能減少瞳位追蹤系統(tǒng)所需的組件數(shù)量。惟上述各實施例系用以說明本實用新型的特點，其目的在使熟習(xí)該技術(shù)者能了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，而非限定本實用新型的專利范圍，故凡其他未脫離本實用新型所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在以下所述之申請專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種瞳孔定位及影像擷取裝置，包括一殼體，其特征在于，還包括至少二影像擷取模塊，設(shè)置于該殼體的表面，用以擷取瞳孔的瞳孔影像；以及至少二瞳孔辨識輔助光源模塊，設(shè)置于該殼體的表面并與該些影像擷取模塊對應(yīng)設(shè)置并排列成一字形、L形、U字形或口字形，每一該瞳孔辨識輔助光源模塊用以產(chǎn)生一光束，該光束投射至該瞳孔，以產(chǎn)生一瞳孔辨識定位點。
2.如權(quán)利要求1所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該影像擷取模塊呈水平排列。
3.如權(quán)利要求1所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該影像擷取模塊是一電荷耦合組件、一互補式金屬氧化物半導(dǎo)體或一網(wǎng)絡(luò)攝影機。
4.如權(quán)利要求1所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該瞳孔辨識輔助光源模塊包括一紅外線光源模塊或一 LED光源模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一保護(hù)罩， 該保護(hù)罩與該殼體相結(jié)合并設(shè)置于該影像擷取模塊及該瞳孔辨識輔助光源模塊的上方。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該殼體為一一字形殼體、一 L形殼體、一口字形殼體或一 U形殼體。
7.如權(quán)利要求6所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，該殼體進(jìn)一步包括一固定支架。
8.如權(quán)利要求6所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一外接接口，該外接接口與該影像擷取模塊及該瞳孔辨識輔助光源模塊電性連接，其中該外接接口包括一 USB接口、一并列端口接口、一串行端口接口或一 IEEE1394接口。
9.如權(quán)利要求6所述的瞳孔定位及影像擷取裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一喇叭、一揚聲器或一耳機模塊，該喇叭、該揚聲器或該耳機模塊與該影像擷取模塊電性連接。
專利摘要本實用新型公開了一種瞳孔定位及影像擷取裝置，包括至少二影像擷取模塊以及至少二瞳孔辨識輔助光源模塊。其中，影像擷取模塊設(shè)置于殼體的表面，用以擷取瞳孔的瞳孔影像，而瞳孔辨識輔助光源模塊則與影像擷取模塊對應(yīng)設(shè)置，并且可與影像擷取模塊排列成一字形、L形、U字形或口字形。此外，每一瞳孔辨識輔助光源模塊可產(chǎn)生一光束投射至用戶的瞳孔，以產(chǎn)生一瞳孔辨識定位點。藉此，可結(jié)合影像擷取模塊與瞳孔辨識輔助光源模塊于同一裝置上，以使得單一裝置可具有多重功能且輕薄短小。
文檔編號G03B15/05GK202102372SQ20112020192
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者梁永杰, 高嘉文 申請人:由田新技股份有限公司