本實用新型涉及電子設備技術領域，具體而言，涉及一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設備。

背景技術：

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

研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中在實現(xiàn)視線追蹤功能和虹膜識別功能時都是同時使用攝像機在紅外補光燈補光的情況下對眼部區(qū)域進行拍攝抓取眼部圖像，然后依賴不同的圖像識別算法判斷出眼睛的注視點位置及用戶身份信息，在這兩個過程中，達到有效工作亮度的紅外燈個數(shù)不會改變，即紅外燈在虹膜識別和視線追蹤時，達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)均一致。由此在達到有效工作亮度的紅外燈個數(shù)較多時，造成了視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，由于紅外攝像機采集的眼球圖像上包括較多的紅外光斑，會局部遮擋虹膜圖像，造成無法獲取全部的眼部特征。或者在紅外燈個數(shù)較少時，造成了視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，由于紅外攝像機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，造成視線方向計算不精確或無法計算。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設備，以在該視線追蹤裝置工作于虹膜識別時減少紅外燈組中達到有效工作亮度的紅外燈個數(shù)避免過多紅外燈對眼部特征值采集的干擾問題，以及在該視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，增加達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)使得視線追蹤更加精確。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種視線追蹤裝置，包括紅外攝像機、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設置于不同位置的紅外燈；

所述紅外攝像機，用于采集在所述紅外燈點亮時用戶的眼球圖像；

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

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，所述紅外燈組包括設置于第一位置的紅外燈組和設置于第二位置的紅外燈組，設置于該第一位置的紅外燈組工作時發(fā)出的紅外光不直接照射用戶的眼球，設置于該第二位置的紅外燈組工作時發(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別時控制設置于第一位置的紅外燈組達到有效工作亮度，在所述視線追蹤裝置工作于視線追蹤時控制設置于第二位置的紅外燈組達到有效工作亮度。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，所述紅外攝像機與所述控制電路電連接；

所述紅外攝像機，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，還用于調節(jié)達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到預設灰度值。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，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別時，控制所述第一紅外燈達到有效工作亮度，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，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到有效工作亮度。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，所述控制電路與各個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別時，控制第一設定數(shù)量的所述紅外燈達到有效工作亮度；以及，用于在所述視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，控制第二設定數(shù)量的所述紅外燈達到有效工作亮度；所述第一設定數(shù)量小于所述第二設定數(shù)量。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，所述第一位置的紅外燈組包括至少兩個紅外燈，所述第二位置的紅外燈組包括至少3個紅外燈；

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

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，所述第一位置的紅外燈組中至少兩個紅外燈的發(fā)光波長不同。

結合第一方面的第六種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，所述紅外攝像機包括第一紅外攝像機和第二紅外攝像機，所述控制電路還用于當視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，控制第一紅外攝像機工作；當視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，控制第二紅外攝像機工作。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，所述控制電路還用于在所述紅外燈達到有效工作亮度時，控制所述紅外攝像機開始工作。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種頭戴式顯示設備，包括第一方面至第一方面的第八種可能的實施方式中的任一種視線追蹤裝置。

本實用新型實施例提供的一種視線追蹤裝置及頭戴式顯示設備，與現(xiàn)有技術中的視線追蹤裝置相比，其紅外燈組包括至少兩個設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別和視線追蹤時能夠分別控制所述紅外燈組中的達到有效工作亮度的紅外燈個數(shù)，使得視線追蹤裝置在這兩種工作狀態(tài)下，達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)不一樣，從而使得視線追蹤裝置可以在工作于虹膜識別和視線追蹤時，分別控制紅外燈組中達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識別時有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)少，使得紅外攝像機獲得的用戶眼球圖像上沒有較多的紅外光斑，從而可以通過獲取全部的眼部特征而識別用戶身份。以及使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)較多，使得紅外攝像機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。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種視線追蹤裝置的結構示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例所提供的圓環(huán)形紅外燈板的實物示意圖；

圖3示出了本實用新型實施例所提供的控制電路的電路圖；

圖4示出了本實用新型實施例所提供的頭戴式虛擬現(xiàn)實眼鏡實物示意圖。

圖標：101-紅外攝像機；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。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

本實用新型實施例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包括至少兩個設置于不同位置的紅外燈1021，其中紅外攝像機101可以與控制電路103電連接。

紅外攝像機101，用于采集在上述紅外燈1021點亮時用戶的眼球圖像。

當上述視線追蹤裝置工作時，且所處環(huán)境較為黑暗，則紅外攝像機101需要在紅外燈1021點亮時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別和視線追蹤時分別控制紅外燈組102中的達到有效工作亮度的紅外燈1021的個數(shù)，該有效工作亮度指該亮度不小于閾值亮度。

其中達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，紅外攝像機101采集到該用戶眼球圖像時，在虹膜區(qū)域采集到的紅外光斑會遮擋局部的虹膜圖像，使得無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，紅外攝像機提取的眼球圖像中的虹膜圖像，并沒有被局部遮擋，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并沒有達到有效工作亮度。為了便于一下敘述方便，將通過達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，將沒有達到有效工作亮度的紅外燈1021照射眼球圖像時形成的紅外光斑稱為沒有形成紅外光斑，因為此時的紅外光斑在采集眼部特征值時沒形成干擾，在視線追蹤時，對計算視線方向也沒起到作用。

閾值亮度值可以通過多次試驗得出，小于閾值亮度的紅外燈照射用戶眼球時，紅外攝像機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。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1提出的技術方案中，紅外燈組包括設置于第一位置的紅外燈組和設置于第二位置的紅外燈組，設置于該第一位置紅外燈組工作時發(fā)出的紅外光工作時發(fā)出的紅外光不直接照射用戶的眼球，設置于該第二位置的紅外燈組工作時發(fā)出的紅外光工作時發(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別時控制設置于第一位置的紅外燈組達到有效工作亮度，在視線追蹤裝置工作于視線追蹤時控制設置于第二位置的紅外燈組達到有效工作亮度。

其中，設置于第一位置的紅外燈工作時不直接照射用戶眼球指的是該位置的紅外燈在達到有效工作亮度時，沒有直接照射人眼，而是照射其他地方，比如用戶的眼皮，通過漫反射照射人眼，然后在紅外攝像機上成像，紅外攝像機獲得了用戶的眼球圖像，且該眼球圖像上的虹膜區(qū)域無紅外光斑。而設置于第二位置的紅外燈工作時直接照射用戶眼睛，經過眼球的鏡面反射，在紅外攝像機上成像，紅外攝像機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。

比如可以設置兩個圓環(huán)形燈板，一個直徑略大于另一個，將直徑大的圓環(huán)形燈板套設于直徑較小的圓環(huán)形燈板上，將直徑較大的圓環(huán)形燈板設置到距離用戶眼球距離較遠的地方，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，經過該區(qū)域的漫反射，一部分漫反射光照射到用戶眼球，再在紅外攝像機上成像，從而使得紅外攝像機獲取的眼球圖像上沒有紅外光斑。

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

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

特別的，在虹膜識別時，由于對虹膜識別率除了受紅外光的波長的影響，還受用戶眼睛中虹膜區(qū)域的顏色的影響。因此，一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出的技術方案中，設置于第一位置的紅外燈組中至少有兩個紅外燈的發(fā)光波長不一樣，比如包括3個紅外燈，它們發(fā)出的紅外光的波長是分別是770nm、810nm和840nm。當某一個用戶使用該視線追蹤裝置，且正在進行虹膜識別時，分別讓這三種波長的燈有效工作，查看紅外攝像機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，則對應工作的紅外燈為該用戶最適合的紅外燈。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出，紅外攝像機包括第一紅外攝像機和第二紅外攝像機，控制電路還用于當視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，控制第一紅外攝像機工作；當視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，控制第二紅外攝像機工作。第一紅外攝像機接收的紅外光的波長小于第二紅外攝像機接收的紅外光的波長。

在視線追蹤裝置分別工作于虹膜識別時和視線追蹤時，控制紅外燈組102中達到有效工作亮度的紅外燈1021個數(shù)不同，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，紅外攝像機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101獲取的眼球圖像上存在過多的紅外光斑，從而無法提取眼球的全部特征值，而無法完成膜識別。同時，使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，有較多達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，通過計算瞳孔中心與各個紅外光斑的距離，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)實設備，也可以用于增強現(xiàn)實設備或者其頭戴式眼控設備，該設備可以兼具對用戶的虹膜識別功能和確定用戶的視線方向，具體的應用環(huán)境在此不做具體限定。

該控制電路103包括處理器，處理器可以通過輸出脈沖寬度調制信號調節(jié)紅外燈組102中的達到有效工作亮度的紅外燈1021的個數(shù)。

比如，可以通過前期的測試，獲取紅外燈1021達到有效工作亮度時，通過的最低電流值，則可以通過輸出脈沖寬度調制信號調節(jié)電流，使得該電流大于或等于上述最低電流值。

在實際操作中，紅外燈1021的亮度達到有效工作亮度時，紅外攝像機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。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出，見圖1，紅外攝像機101與控制電路103電連接；

其中，紅外攝像機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，還用于調節(jié)達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到預設灰度值。

這種情況包括：當視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，控制電路103調節(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，增加該紋理的識別度，便于很快完成虹膜識別。當視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，控制電路103調節(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中的處理器中預存眼球圖像中的紋理的灰度值為108，預設光斑圖像的灰度值為100，或者預存一個灰度值范圍。當視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，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到預設的灰度值108，或者是否達到預設灰度值范圍，若達到，則不調節(jié)此時的紅外燈1021的亮度，若未達到，則可以通過輸出脈沖寬度調制信號調節(jié)紅外燈1021的亮度。

當視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，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到預設灰度值100，或者是否達到預存的一個灰度值范圍，若達到，則不調節(jié)此時的紅外燈1021的亮度，若未達到，則可以通過輸出脈沖寬度調制信號調節(jié)紅外燈1021的亮度。

其中，脈沖寬度調制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現(xiàn)晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現(xiàn)開關穩(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保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。

在此，可以通過調節(jié)脈沖寬度調制信號的占空比，來調節(jié)輸出電流的大小，當然，通過輸出脈沖寬度調制信號來調節(jié)紅外燈1021的亮度僅僅是一種實施例，并不局限于此種方式。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例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別時，控制第一紅外燈達到有效工作亮度，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，控制第一紅外燈小于閾值亮度，控制第二紅外燈達到有效工作亮度。

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閉。

比如，第一紅外燈的個數(shù)為1個，第二紅外燈的個數(shù)為8個，當視線追蹤裝置工作于虹膜識別時，通過控制電路103控制第一紅外燈，即1盞紅外燈達到有效工作亮度；當視線追蹤裝置工作于視線追蹤時，通過控制電路103控制第二紅外燈，即8盞紅外燈達到有效工作亮度。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出，可以使得第一紅外燈和第二紅外燈之間并聯(lián)設置，第二紅外燈中的各個紅外燈之間串聯(lián)設置。

另一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出，控制電路103與紅外燈組102中的各個紅外燈1021電連接；

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

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

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出，上述紅外燈組102中的各個紅外燈1021并聯(lián)連接。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例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101設置在該紅外燈板上。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1提出的技術方案中，該紅外燈板為圓環(huán)形紅外燈板400，各個紅外燈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，圍成一個圓，相鄰紅外燈的間隔相等。此時的控制電路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供電。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1提出的技術方案中，控制電路還用于在紅外燈達到有效工作亮度時，控制紅外攝像機開始工作。

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

一種較佳的實施方式，在實施例1提出的技術方案中，視線追蹤裝置工作于視線追蹤模式時，紅外攝像機曝光時間設置為固定最大值，控制電路通過調節(jié)輸出的脈沖寬度調制信號將工作于視線追蹤的紅外燈調整到合適亮度時，控制紅外攝像機輸出拍攝同步信號，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拍攝頻率相同。

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

另外，在不同的應用環(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，視線追蹤裝置應用于一種對安全性要求較高的環(huán)境，可以使得虹膜識別模式在間隔一定時間時就開啟一次。及視線追蹤裝置在實行視線追蹤時，間隔行的開啟虹膜識別功能。

一種較佳的實施方式，在本實用新型實施例1中提出的技術方案中，控制電路控制視線追蹤與虹膜識別交替循環(huán)，控制電路控制紅外攝像機在與對應模式的紅外燈交替電亮時進行拍攝，這樣可以實現(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，同時實現(xiàn)眼控與虹膜識別模式，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)實眼鏡中，如圖4所示，該虛擬現(xiàn)實眼鏡包括眼鏡框架401，該眼鏡框架包括與用戶眼睛對應的鏡頭402，圓環(huán)形紅外燈板400的內徑大于鏡頭402的直徑，圓環(huán)形紅外燈板400套設在鏡頭402上。

實施例2

本實用新型實施例2提供了一種頭戴式顯示設備，包括實施例1中的任一種視線追蹤裝置，還包括頭戴式顯示設備本體，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，或者是護眼鏡，來適應不同用戶的需要，顯示屏用于顯示圖像。

實施例1中的視線追蹤裝置，用于識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、紅外燈組和控制電路可以安裝在一個圓環(huán)形紅外燈板上，為了節(jié)約上述頭戴式顯示設備的設計空間，該圓環(huán)形紅外燈板可以設計為內徑略大于上述鏡頭組中的左眼鏡頭或者右眼鏡頭的直徑。

一種較佳的實施方式，有兩個圓環(huán)形紅外燈板，分別套設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置了8盞紅外燈和一個紅外攝像機，且均由同一個控制電路進行控制。

下面結合一個實施例進行詳細闡述：

在一種虛擬現(xiàn)實眼鏡中，安裝了實施例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，控制電路也設置在圓環(huán)形紅外燈板上，圓環(huán)形紅外燈板套設在虛擬現(xiàn)實眼鏡的一個圓形目鏡上，在另一個圓形目鏡上套設了一個裝有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行控制。

用戶佩戴該虛擬現(xiàn)實眼鏡，首先可以打開該虛擬現(xiàn)實眼鏡的開關，則視線追蹤裝置開始對該用戶進行身份確認，在此過程中，兩個目鏡中各一盞紅外燈達到有效工作亮度，紅外攝像機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，處理器內預設了虹膜識別時的圖像灰度值，處理器接收到眼球圖像時，獲取眼球圖像的灰度值，并與預設的上述圖像灰度值進行比對，根據(jù)比對結果調節(jié)紅外燈的亮度。當亮度合適時，將紅外攝像機獲取的眼球圖像進行處理，獲取該用戶的眼部特征值，與預存的合法身份的用戶特征值進行比對。

若判斷該用戶為合法使用者，則控制其余7盞燈全部點亮，同時調節(jié)8盞燈的亮度到合適范圍，通過紅外攝像機實時獲取用戶眼球圖像，通過上述8盞燈經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用環(huán)境，其應用環(huán)境并不局限于一種虛擬現(xiàn)實眼鏡，還可以應用于增強現(xiàn)實設備和其他頭戴式設備，比如用戶在自主取款機進行取款或者其他業(yè)務時，可以通過一種包含視線追蹤裝置的頭戴式設備進行操控。

以上應用環(huán)境僅僅是部分實施例，凡是應用實施例1中提到的視線追蹤裝置的設備，均在本保護范圍之內。

基于上述分析可知，與現(xiàn)有技術中的視線追蹤裝置相比，其紅外燈組包括至少兩個設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別和視線追蹤時能夠分別控制紅所述紅外燈組中的達到有效工作亮度的紅外燈個數(shù)，使得視線追蹤裝置在這兩種工作狀態(tài)下，達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)不一樣，從而使得視線追蹤裝置可以在工作于虹膜識別和視線追蹤時，分別控制紅外燈組中達到有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)，使得視線追蹤裝置工作于虹膜識別時有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)少，使得紅外攝像機獲得的用戶眼球圖像上沒有較多的紅外光斑，從而可以通過獲取全部的眼部特征而識別用戶身份。以及使得視線追蹤裝置工作于視線追蹤時有效工作亮度的紅外燈的個數(shù)較多，使得紅外攝像機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。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“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重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制，本實用新型的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和范圍。都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。