觀察模式的不同模式操作。
[0046]圖9是佩戴式設(shè)備的可替代實施例的示意圖，其中該佩戴式設(shè)備被配置成為戶外眼睛跟蹤而配置的不同模式操作。
[0047]圖10和圖11是圖9佩戴式設(shè)備的示意圖，該設(shè)備被配置為分別以包括周圍環(huán)境照明模式和邊緣照明模式的不同模式操作。
【具體實施方式】
[0048]轉(zhuǎn)向附圖，圖1-圖5示出佩戴式眼睛和/或注視跟蹤設(shè)備或系統(tǒng)10的示例性實施例。在示例性實施例中，本文的設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以提供模塊化佩戴式注視跟蹤設(shè)備，該佩戴式注視跟蹤設(shè)備為移動使用在各種應(yīng)用中而被優(yōu)化，這些應(yīng)用包括注視映射增加當(dāng)前已配置的其他移動設(shè)備好處的那些應(yīng)用。在另一個示例性實施例中，本文的設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以優(yōu)化和/或?qū)敉饣蚱渌h(huán)境的照明條件具有足夠的魯棒性，從而增加應(yīng)用的數(shù)量，在這些應(yīng)用中，眼睛和/或注視跟蹤的好處可以被應(yīng)用。
[0049]通常地，如圖1所示，設(shè)備10包括佩戴式設(shè)備12 (如眼鏡結(jié)構(gòu)(如圖所示)，或配置為戴在用戶頭部(未示出)上的口罩、耳機、頭盔等)；安裝在設(shè)備上的外部攝像機20，以成像用戶周圍；安裝在設(shè)備上的內(nèi)窺攝像機30，以成像一雙或更多雙用戶的眼睛(圖5中示出一只眼睛90);自由形式的光學(xué)組件40和自由形式的補償透鏡50。另外，如圖5所示，設(shè)備10可以包括一個或更多個光源44，如包含于光學(xué)組件40上的光源和/或安裝在佩戴式設(shè)備12上其他位置處的光源。設(shè)備10還可以包括一個或更多個處理器、存儲器等(未示出)，其連接到其他部件用以操作設(shè)備10和/或執(zhí)行本文所述的各種功能。可以包含在設(shè)備10內(nèi)的示例性部件，如佩戴式設(shè)備、攝像機、光源、處理器、通信接口等，已經(jīng)公開于美國專利號6，541，081和7，488，294，和美國公開號2011/0211056和2013/0114850中，其全部公開成果以引用的方式明確地并入本文。
[0050]參考圖2-圖5，設(shè)備10的光學(xué)組件40可以包括多個部件，如波導(dǎo)或內(nèi)窺自由形式的光學(xué)器件42、一個或更多個光源44和波長選擇組件46，其如用于聚焦和/或濾波穿過其中的光。波導(dǎo)42可以如通過波長選擇組件46光學(xué)地連接到包含于攝像機模塊殼體48中的內(nèi)窺攝像機30和/或(一個或多個)光源44，如圖2和圖3所示，例如，使得波導(dǎo)42可拆卸地或固定地附接到殼體48。
[0051]波導(dǎo)42可以是一體的光學(xué)設(shè)備，其被成型和/或以其他方式被配置為包圍(fold)光學(xué)組件40的光路，如將來自(一個或多個)光源44的照明引向用戶的眼睛90，和/或收集來自用戶的眼睛90的光，從而使用內(nèi)窺攝像機30獲取圖像，如本文在別處所述的。例如，波導(dǎo)42可以包括一個或更多個棱鏡和/或在其中一體形成的其他光學(xué)特征，使得引入波導(dǎo)42的端部或邊緣(如連接到內(nèi)窺攝像機30的端部43)的光在波導(dǎo)42內(nèi)傳輸，例如，該光反射離開波導(dǎo)中的一個或更多個表面朝向波導(dǎo)相對的端部，并從預(yù)定表面(如內(nèi)表面42b)反射出，朝向用戶的眼睛90，如用于照亮眼睛90。相反地，進(jìn)入預(yù)定表面(如內(nèi)表面42b)的來自眼睛90的光可以在波導(dǎo)42內(nèi)傳輸返回朝向連接到內(nèi)窺攝像機30的端部43，如用于捕獲眼睛90的圖像。
[0052]另外，波導(dǎo)42可以具有朝外表面42a，其與眼睛結(jié)構(gòu)基本彎曲輪廓匹配，例如，該朝外表面42a對應(yīng)于補償透鏡50的朝內(nèi)表面50b，如圖5不意不出的。因此，波導(dǎo)42和補償透鏡50 —起可以允許如基于正常視覺或預(yù)定的校正處方，由用戶的眼睛90通過其至用戶的周圍的大體非畸變的觀察。波導(dǎo)42還可以定大小以至少部分地和/或完全地覆蓋結(jié)構(gòu)12中的眼睛開度，如補償透鏡50被安裝在該結(jié)構(gòu)12內(nèi)?？蛇x擇地，波導(dǎo)42可以包括如在朝外表面42a上、在朝內(nèi)表面42b上和/或包含于波導(dǎo)材料內(nèi)的用于最佳性能的一個或更多個應(yīng)用專用的鍍膜。
[0053]可選擇地，設(shè)備10的一個或更多個部件可以是可互換的，根據(jù)基于特定個體用戶的需要，，如允許例如來自模塊化工具箱的部件的不同尺寸、外型和/或其他配置進(jìn)行互換。例如，第一波導(dǎo)42 (連接到攝像機44)可以替換為例如對應(yīng)于不同的用戶處方的不同波導(dǎo)(未示出)?？蛇x地，第一波導(dǎo)42可以從眼鏡結(jié)構(gòu)12中移除，并且放置入頭盔、一對護(hù)目鏡或其他佩戴式設(shè)備(未示出)中，如使得相同用戶可以使用不同佩戴式設(shè)備并仍然適應(yīng)眼睛和/或注視跟蹤。可以設(shè)想集成于護(hù)目鏡、口罩、太陽鏡等中的多種設(shè)計方案。
[0054]在示例性實施例中，圖5中示意所示的設(shè)備10的任意光學(xué)部件可以是模塊。例如，波導(dǎo)42可以如使用在波導(dǎo)42和/或殼體48的連接端上的一個或更多個連接器(未示出)可拆卸地連接到殼體48。如圖4所示，殼體48可以固定地或可拆卸地附接到結(jié)構(gòu)12上，如在結(jié)構(gòu)12的太陽穴件或耳部支撐件14上。殼體48可以是足夠穩(wěn)固的，且波導(dǎo)42足夠堅硬，使得當(dāng)殼體48固定至結(jié)構(gòu)12時，波導(dǎo)42抵靠補償透鏡50固定或鄰近補償透鏡50固定?？蛇x地，波導(dǎo)42和結(jié)構(gòu)12和/或補償透鏡50可以包括一個或更多個連接器(未示出)，從而相對于補償透鏡50固定波導(dǎo)42。
[0055]另外或可選地，根據(jù)需要，內(nèi)窺攝像機30和/或波長選擇組件46可以可拆卸地安裝在殼體48內(nèi)。如圖所示，一個或更多個光源44可以通常與如安裝在殼體48內(nèi)的內(nèi)窺攝像機30共面放置和/或位于其附近，和/或一個或更多個光源44可以安裝在波導(dǎo)42的邊緣處(如在一個端部上)，使得(一個或多個)光源可以生成進(jìn)入波導(dǎo)42的光，波導(dǎo)可以將光引向用戶的眼睛90。可選擇地，殼體48還可以包括一個或更多個處理器，如多個FPGA、多個ASIC等，和/或其中的存儲器部件，或這種部件可以安裝在結(jié)構(gòu)12的其他地方并電連接到殼體48和/或其中的部件。
[0056]根據(jù)需要，設(shè)備10可以以一種或更多種模式操作，如允許照明和/或眼睛90的成像。例如，如圖6所示，在所示的照明模式中，一對光源44被安裝成大體上與傳感器(如內(nèi)窺攝像機30的CMOS、CCD或其他成像芯片)共面。因此，由光線45a表示的發(fā)射光可以由光源44通過波長選擇組件46發(fā)射進(jìn)波導(dǎo)42，該波導(dǎo)42可以將光引向眼睛90，如光線45b表示。以此方式，光源44可以以期望的方式照亮眼睛90，如產(chǎn)生一個或更多個閃爍等。
[0057]另外，轉(zhuǎn)向圖7，在所示的眼睛成像模式中，從眼睛90(如鏡面反射地和/或漫反射地)反射的、由光線47a表示的光由自由形式的波導(dǎo)42收集并將光引回至耦合光學(xué)器件46，該親合光學(xué)器件46將光聚焦至內(nèi)窺攝像機30上，如光線47b表不。
[0058]轉(zhuǎn)向圖8，配對的波導(dǎo)42和補償透鏡50可以允許來自場景，即用戶周圍的、由光線49表示的光傳播到用戶的眼睛90，如在眼睛90的入射瞳孔處具有最小失真。
[0059]例如，圖1所示的設(shè)備10可以配置為選擇性地以這些模式中的任意一種進(jìn)行操作。根據(jù)需要，應(yīng)用專用的硬件、軟件模塊和/或其他處理功能和連接性可以提供在設(shè)備10上以產(chǎn)生一類注視跟蹤設(shè)備，如每個設(shè)備能以這些模式中任一種進(jìn)行操作。應(yīng)用專用的硬件和連接性可以在基本水平上運行以序列化如來自外部攝像機20和/或內(nèi)窺攝像機30的數(shù)據(jù)流，并如無線地或通過有線連接(未示出)將其發(fā)送至處理單元，如發(fā)送至設(shè)備10上的(一個或多個)處理器和/或發(fā)送至遠(yuǎn)程電子設(shè)備(未示出)。其他光學(xué)特征可以包括DSP (如無畸變)、第一處理(first-1n-process)算法模塊和/或注視向量的全計算。如基于可用功率和/或帶寬要求，這些的任何組合可以由設(shè)備實施。
[0060]在示例性實施例中，設(shè)備10可以能夠具有三維(3D)注視點(POR)確定，且可以包括一個或更多個以下特征:
[0061]a)保存用戶標(biāo)定數(shù)據(jù)；
[0062]b)用于POR建模的虛擬平面注視映射算法；
[0063]c)用于標(biāo)定從內(nèi)窺攝像機30旋轉(zhuǎn)和/或平移到外部攝像機20的算法；和/或
[0064]d)將注視映射數(shù)據(jù)無線地流到移動設(shè)備(如基于Windows的操作系統(tǒng)OS、基于Iinux的操作系統(tǒng)等)，如通過引用并入本文在別處的參考中所述的。
[0065]轉(zhuǎn)向圖9-圖11，所示的眼睛和/或注視跟蹤設(shè)備110的另一示例性實施例通常類似于本文在別處描述的其他實施例可以包括部件，如結(jié)構(gòu)或其他佩戴