电子眼镜的制作方法

本发明涉及一种眼镜。

背景技术：

光学眼镜只能矫正眼睛视力缺陷，难以拓展人眼的功能。人眼存在许多局限，例如无法观测红外线、难以观测远距对象、在弱光下观测能力差、无法执行复杂的图像处理等。已知的电子眼镜难以在三维空间中快速地实现近距和远距观测。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种电子眼镜及其操作方法，以在三维空间中快速地实现近距和远距观测。

电子眼镜包括左镜腿、右镜腿、左摄像机、右摄像机、左显示器、右显示器、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、处理器、电源。2个摄像机都有电动变焦功能，它们的光轴始终平行。用户通过头部运动可以同时调整2个摄像机的光轴方向。

左显示器位于用户左眼前方，右显示器位于用户右眼前方。左显示器只能接收左摄像机发送的视频。右显示器只能接收右摄像机发送的视频。电子眼镜的左摄像机和右摄像机分别固定在左镜腿和右镜腿上。

用户可以通过眨眼来改变左摄像机和右摄像机的焦距。红外发射器可以持续发射红外线，也可以固定时间间隔为周期发射红外线。当用户睁眼时，红外发射器发射的红外线照射其眼睛就会反射强红外光。当用户闭眼时，显示器发射的光线照射其眼睛就会反射弱红外光。红外接收器可以将反射红外光转换成数字信号。左红外发射器将红外光发射至用户左眼上，左红外接收器接收用户左眼反射的红外光。右红外发射器将红外光发射至用户右眼上，右红外接收器接收用户右眼反射的红外光。红外接收器将接收的红外光强度转换成1个数字信号或1组数字信号发送给处理器。如果红外接收器是单像素红外相机，其就输出1个数字信号；如果红外接收器是多像素红外相机，其就输出1组数字信号。在响应范围内，输入红外光强度增大，红外接收器输出的数字信号就增大；反之，红外接收器输出的数字信号则减少。处理器可以发送变焦信号给左摄像机和右摄像机。

假设阈值I∈(0,+∞)用于判断睁眼状态和闭眼状态。如果左红外接收器输出信号之和小于I，则处理器判断用户左眼关闭；如果左红外接收器输出信号之和大于I，则处理器判断用户左眼睁开。如果右红外接收器输出信号之和小于I，则处理器判断用户右眼关闭；如果右红外接收器输出信号之和大于I，则处理器判断用户右眼睁开。

处理器持续运行眨眼变焦算法。参数T∈[0,10000]为时间阈值，单位是毫秒。参数d∈(0,+∞)为单位焦距，单位是毫米。状态P₁代表左眼关闭而右眼睁开；状态P₂代表左眼睁开而右眼关闭。如果P₁用于增大焦距，则P₂就用于减小焦距；如果P₁用于减小焦距，则P₂就用于增大焦距。眨眼变焦算法如下：

S1.如果P₁成立，转至S2；否则，转至S4。

S2.如果P₁持续时间超过T秒，处理器就命令2个摄像机增大/减小焦距d，转至S3；否则，转至S4。

S3.如果P₁成立，处理器就命令2个摄像机增大/减小焦距d，转至S3；否则，转至S4。

S4.如果P₂成立，转至S5；否则，转至S7。

S5.如果P₂持续时间超过T秒，处理器就命令2个摄像机减小/增大焦距d，转至S6；否则，转至S7。

S6.如果P₂成立，处理器就命令2个摄像机减小/增大焦距d，转至S6；否则，转至S7。

S7.处理器命令摄像机停止改变焦距，转至S1。

利用眨眼变焦算法，用户仅通过眨眼就可以在三维空间中快速地实现近距和远距观测。

电子眼镜的左摄像机、右摄像机、左显示器、右显示器、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、处理器、电源也可集成在一个头夹上。头夹可以将电子眼镜夹在用户头部。此时电子眼镜就没有左镜腿、右镜腿。

电子眼镜还可以分割成以下组件：显示器模块和摄像机模块。此时，显示器模块包括左镜腿、右镜腿、左显示器、右显示器、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、处理器、电源；摄像机模块包括左摄像机、右摄像机、头夹、电源。显示器模块固定在用户耳朵和鼻梁上，而摄像机模块固定在用户头部。

电子眼镜可以增加音视频处理芯片，以增加音视频处理功能。电子眼镜可以增加存储器，以存储并运行用户自定义的音视频处理软件。通过增加音视频处理功能，电子眼镜可以实现增减亮度、增减对比度、除雾等功能。摄像机还可以是红外摄像机，以观测红外信号。

电子眼镜还可以增加通信芯片。电子眼镜还可以增加灯泡，以在夜晚增强图像亮度。电子眼镜的透镜可以为液体透镜，以减小体积。

电源可以是内置电源，也可以是外置电源。

电子眼镜可用于消弱强光、夜晚观测、红外观测、近距和远距观测、透雾观测、透烟观测等。

综上所述，电子眼镜在三维空间中快速地实现近距和远距观测，显著拓展了眼睛的功能。

附图说明

图1为显示器模块的主视图。

图2为摄像机模块的侧视图。

具体实施方法

下面提供本发明的一个最佳实施例，并结合附图描述本发明。

电子眼镜实施例包括2个模块：显示器模块和摄像机模块。如图1所示，显示器模块包括以下组件：鼻梁(1)、处理器(2)、显示器(3A)、显示器(3B)、鼻托(4A)、鼻托(4B)、红外发射器(5A)、红外发射器(5B)、红外接收器(6A)、红外接收器(6B)、桩头(7A)、桩头(7B)、铰链(8A)、铰链(8B)、电源(9A)、电源(9B)、镜腿(10A)、镜腿(10B)。如图2所示，摄像机模块包括以下组件：电源(11)、摄像机(12A)、摄像机(12B)、头夹(13A)、头夹(13B)。

摄像机(12A)和摄像机(12B)都有电动变焦功能，它们的光轴始终平行。头夹(13A)和头夹(13B)可以将摄像机模块夹在用户头部。用户通过头部运动就可以同时调整2个摄像机的光轴方向。如此，电子眼镜就可以捕获3维空间信息和颜色信息。

摄像机模块戴在用户头上，而显示器模块挂在用户鼻子和耳朵上。摄像机(12A)内置无线通信芯片，只能将视频发送给显示器(3A)。摄像机(12B)内置无线通信芯片，只能将视频发送给显示器(3B)。显示器(3A)内置无线通信芯片，只能接收摄像机(12A)发送的视频。显示器(3A)位于用户左眼前方，显示器(3B)位于用户右眼前方。显示器(3B)内置无线通信芯片，只能接收摄像机(12B)发送的视频。

用户可以通过眨眼来改变电子眼镜的焦距。红外发射器可以持续发射红外线，也可以固定时间间隔为周期发射红外线。当用户睁眼时，红外发射器发射的红外线照射其眼睛就会反射强红外光。当用户闭眼时，显示器发射的光线照射其眼睛就会反射弱红外光。红外接收器可以将反射红外光转换成数字信号。红外发射器(5A)将红外光发射至用户左眼上，红外接收器(6A)接收用户左眼反射的红外光。红外发射器(5B)将红外光发射至用户右眼上，红外接收器(6B)接收用户右眼反射的红外光。红外接收器(6A)和红外接收器(6B)将接收的红外光强度转换成1个数字信号发送给处理器(2)。在响应范围内，输入红外光强度增大，红外接收器输出的数字信号就增大；反之，红外接收器输出的数字信号则减少。处理器(2)可以通过显示器(3A)发送变焦信号给摄像机(12A)，并可以通过显示器(3B)发送变焦信号给摄像机(12B)。

假设阈值I∈(0,+∞)用于判断睁眼状态和闭眼状态。如果红外接收器(6A)输出信号之和小于I，则处理器(2)判断用户左眼关闭；如果红外接收器(6A)输出信号之和大于I，则处理器(2)判断用户左眼睁开。如果红外接收器(6B)输出信号之和小于I，则处理器(2)判断用户右眼关闭；如果红外接收器(6B)输出信号之和大于I，则处理器(2)判断用户右眼睁开。

处理器持续运行眨眼变焦算法。参数T∈[0,10000]为时间阈值，单位是毫秒。参数d∈(0,+∞)为单位焦距，单位是毫米。状态P₁代表左眼关闭而右眼睁开；状态P₂代表左眼睁开而右眼关闭。如果P₁用于增大焦距，则P₂就用于减小焦距；如果P₁用于减小焦距，则P₂就用于增大焦距。眨眼变焦算法如下：

S1.如果P₁成立，转至S2；否则，转至S4。

S2.如果P₁持续时间超过T秒，处理器(2)就命令2个摄像机增大/减小焦距d，转至S3；否则，转至S4。

S3.如果P₁成立，处理器(2)就命令2个摄像机增大/减小焦距d，转至S3；否则，转至S4。

S4.如果P₂成立，转至S5；否则，转至S7。

S5.如果P₂持续时间超过T秒，处理器(2)就命令2个摄像机减小/增大焦距d，转至S6；否则，转至S7。

S6.如果P₂成立，处理器(2)就命令2个摄像机减小/增大焦距d，转至S6；否则，转至S7。

S7.处理器(2)命令摄像机停止改变焦距，转至S1。

利用眨眼变焦算法，用户仅通过眨眼就可以在三维空间中快速地实现近距和远距观测。

电子眼镜可以增加音视频处理芯片，以增加音视频处理功能。电子眼镜可以增加存储器，以存储并运行用户自定义的音视频处理软件。通过增加音视频处理功能，电子眼镜可以实现增减亮度、增减对比度、除雾等功能。摄像机还可以是红外摄像机，以观测红外信号。

电子眼镜还可以增加通信芯片。电子眼镜还可以增加灯泡，以在夜晚增强图像亮度。电子眼镜的透镜可以为液体透镜，以减小体积。

电源可以是内置电源，也可以是外置电源。

电子眼镜可用于消弱强光、夜晚观测、红外观测、近距和远距观测、透雾观测、透烟观测等。

综上所述，电子眼镜在三维空间中快速地实现近距和远距观测，显著拓展了眼睛的功能。

以上叙述及图像已揭示本发明的较佳实施例。该实施例应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的保护范围，并不局限于该实施例。