一種智能眼鏡系統(tǒng)以及其識別平面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能眼鏡，尤其涉及一種智能眼鏡系統(tǒng)以及其識別平面的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能眼鏡已經(jīng)漸漸進入人們的視野中，對于可透視型智能眼鏡來說，當(dāng)人戴上這種眼鏡后，周圍可見光能夠透過眼鏡鏡片，人的雙眼能夠正?？吹剿闹艿沫h(huán)境。同時，智能眼鏡能夠?qū)⒁恍﹫D像信息疊加在人的真實視野上，由于擁有這樣的特性，可透視型智能眼鏡將在眾多行業(yè)和領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。但是，現(xiàn)有的可透視型智能眼鏡都是將圖像懸空進行顯示，當(dāng)人戴著智能眼鏡觀看智能眼鏡中的圖像時，智能眼鏡中的圖像總是出現(xiàn)在人的視野前方。但在，某些特殊場合的應(yīng)用中，需要將智能眼鏡投射出的圖像放在一個固定的平面上進行顯示，比如需要將某一個平面變成一個界面，然后智能眼鏡的佩戴者可以在此平面上實現(xiàn)一些在電腦桌面上能夠完成的工作，此時就需要智能眼鏡能夠識別出佩戴者相對于眼前某一個平面的角度和距離。同時，若佩戴者的面前有好幾個不同的平面，智能眼鏡也需要能從這些平面中找出一個最大的平面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種智能眼鏡系統(tǒng)以及其識別平面的方法，智能眼鏡在檢測到被測平面之后，就能根據(jù)智能眼鏡相對于平面的位置關(guān)系將圖像畫面投影到被測平面上，讓任何平面在智能眼鏡系統(tǒng)中都可以成為一個圖像顯示的畫面。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種智能眼鏡系統(tǒng)，用于識別平面，其包括LED網(wǎng)格單元、攝像單元、計算單元、顯示單元以及連接以上各單元的主控制單元；
[0005]所述LED網(wǎng)格單元投射紅外線矩陣網(wǎng)格到被測平面；
[0006]所述攝像單元檢測紅外線矩陣網(wǎng)格投射到被測平面后的散射紅外線，得到紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)；
[0007]計算單元對紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)進行計算，得到被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離；
[0008]顯示單元根據(jù)被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離調(diào)整圖像，并將調(diào)整后的圖像投射到被測平面。
[0009]優(yōu)選的，所述LED網(wǎng)格單元包括紅外LED和位于紅外LED前方的擋板，所述擋板刻有網(wǎng)格槽。
[0010]優(yōu)選的，所述主控制單元集成有信息采集和信息存儲的功能。
[0011]優(yōu)選的，所述智能眼鏡系統(tǒng)還包括與主控制單元連接的通信單元和存儲單元，所述通信單元用于采集各種信息，所述存儲單元用于存儲各種信息。
[0012]為了達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種基于智能眼鏡識別平面的方法，其包括如下步驟:
[0013]S1、采用智能眼鏡的LED網(wǎng)格單元投射紅外線矩陣網(wǎng)格到被測平面；
[0014]S2、采用智能眼鏡的攝像單元檢測紅外線矩陣網(wǎng)格投射到被測平面后的散射紅外線，得到紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)；
[0015]S3、采用智能眼鏡的計算單元對紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)進行計算，得到被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離；
[0016]S4、采用智能眼鏡的顯示單元根據(jù)被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離調(diào)整圖像，并將調(diào)整后的圖像投射到被測平面。
[0017]優(yōu)選的，在步驟SI中，所述LED網(wǎng)格單元位于智能眼鏡中間位置，其包括紅外LED和位于紅外LED前方的擋板，所述擋板刻有網(wǎng)格槽。
[0018]優(yōu)選的，在步驟S2中，所述攝像單元包括左攝像頭和右攝像頭，左、右攝像頭對稱的安裝于智能眼鏡的左右兩端。
[0019]優(yōu)選的，根據(jù)步驟S3，當(dāng)投射出的紅外線矩陣網(wǎng)格與被測平面平行時，采用雙目立體視覺技術(shù)計算出被測平面相對于智能眼鏡的距離。
[0020]優(yōu)選的，根據(jù)步驟S3，當(dāng)投射出的紅外線矩陣網(wǎng)格與被測平面成角度傾斜時，采用透視效應(yīng)分析紅外線矩陣網(wǎng)格的變形情況，以得到被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離。
[0021]優(yōu)選的，在步驟S3中，根據(jù)紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)，還可以得到被測平面的面積。
[0022]本發(fā)明提供了一種智能眼鏡系統(tǒng)以及其識別平面的方法。所述方法包括:S1、采用智能眼鏡的LED網(wǎng)格單元投射紅外線矩陣網(wǎng)格到被測平面；S2、采用智能眼鏡的攝像單元檢測紅外線矩陣網(wǎng)格投射到被測平面后的散射紅外線，得到紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)；S3、采用智能眼鏡的計算單元對紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)進行計算，得到被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離；S4、采用智能眼鏡的顯示單元根據(jù)被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離調(diào)整圖像，并將調(diào)整后的圖像投射到被測平面。智能眼鏡在檢測到被測平面之后，就能根據(jù)智能眼鏡相對于平面的位置關(guān)系將圖像畫面投影到被測平面上，讓任何平面在智能眼鏡系統(tǒng)中都可以成為一個圖像顯示的畫面。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明智能眼鏡系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明智能眼鏡系統(tǒng)中智能眼鏡的示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明智能眼鏡系統(tǒng)中LED網(wǎng)格單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明中基于智能眼鏡識別平面的方法流程圖；
[0027]圖5為本發(fā)明中一實施例的智能眼鏡坐標(biāo)系示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明中又一實施例中所采用雙目立體視覺技術(shù)的示意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明中又一實施例中待測平面模型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8為圖7中待測平面模型的正對智能眼鏡佩戴者的示意圖；
[0031]圖9為圖7中待測平面模型與智能眼鏡佩戴者成角度傾斜的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0033]請參考圖1，本發(fā)明涉及一種智能眼鏡系統(tǒng)100，用于識別平面，其包括LED網(wǎng)格單元20、攝像單元30、計算單元40、顯示單元50以及連接以上各單元的主控制單元60。
[0034]請結(jié)合參考圖2和3，所述LED網(wǎng)格單元20設(shè)置在智能眼鏡(未標(biāo)示)的中間位置，包括一個紅外LED21和一個經(jīng)過精密加工的擋板22。所述擋板22上刻有細小的網(wǎng)格槽，所述擋板22設(shè)置于紅外LED21的前方，通過這樣的方式，最終將會產(chǎn)生一個紅外線矩陣網(wǎng)格，并投射到被測平面。
[0035]請結(jié)合參考圖2，所述攝像單元30包括左攝像頭31和右攝像頭32，兩個攝像頭31、32對稱的安裝于智能眼鏡的左右兩端，用于檢測紅外線矩陣網(wǎng)格投射到被測平面后的散射紅外線，以得到紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)。
[0036]所述計算單元40與攝像單元30連接，用于計算攝像單元30所檢測得到的紅外線矩陣網(wǎng)格的變化數(shù)據(jù)，得到被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離，并可進一步得到被測平面的面積。
[0037]所述顯示單元50與計算單元40連接，用于根據(jù)被測平面相對于智能眼鏡的角度和距離調(diào)整圖像，并將調(diào)整后的圖像投射到被測平面，讓智能眼鏡佩戴者感覺智能眼鏡中顯示的圖像畫面位于該平面上一樣。
[0038]所述主控制單元60連接著LED網(wǎng)格單元20、攝像單元30、計算單元40和顯示單元50，用于控制該等單元的執(zhí)行過程。
[0039]在本發(fā)明一較佳實施例中，本發(fā)明所述的智能眼鏡系統(tǒng)100，其主控制單元60可以集成計算單元40和顯示單元50的功能。
[0040]在本發(fā)明另一較佳實施例中，本發(fā)明所述的智能眼鏡系統(tǒng)100，還包括與主控制單元60連接的通信單元(未圖示)和存儲單元(未圖示)，所述通信單元用于采集各種信息，所述存儲單元用于存儲各種信息。
[0041]在本發(fā)明另一較佳實施例中，本發(fā)明所述的智能眼鏡系統(tǒng)100，其主控制單元60可以集成信息采集和信息存儲的功能。
[0042]本發(fā)明根據(jù)以上所述的智能眼鏡系統(tǒng)，在其計算出某一平面相對于智能眼鏡的角度和距離之后，也就得到了相機坐標(biāo)系的坐標(biāo)，根據(jù)這一坐標(biāo)進行圖形變化，就能夠讓佩戴者在佩戴智能眼鏡進行信息游覽時，感覺圖像畫面是固定在某一個平面上的。
[0043]請參考圖4，本發(fā)明還提供了一種基于智能眼鏡識別平面的方法，其包括如下步驟:
[0044]S1、采用智能眼鏡的LED網(wǎng)格單元投射紅外線矩陣網(wǎng)格到被測平面；
[0045]在步驟SI中，所述LED網(wǎng)格單元可以投