一种应用于VR显示器的防眩晕和视疲劳的方法和装置与流程

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳方法和装置。

背景技术：

随着计算机技术的快速发展，虚拟现实(virtualreality，简称vr)技术越来越普及。虚拟现实vr技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机处理器生成一种模拟环境，也是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，能够使用户沉浸到该环境中。目前，vr技术被广泛应用于影视、虚拟现实游戏、绘画等场景下。

vr显示器是利用头戴式显示设备将人的对真实外界的视觉、听觉封闭，并且向人呈现高度拟真实化的虚拟现实环境的三维动态视景图像和声音等，引导用户产生一种身在虚拟环境中的沉浸式感觉。其三维动态视景图像的显示原理是vr显示器的左右眼屏幕分别独立显示左、右眼的图像，人眼获取这种带有视差的信息后在脑海中产生立体感。vr显示器的具体产品形态可以是vr眼镜、vr头盔、vr眼罩等。

现有技术中，用户在体验vr显示器时，人眼是聚焦在vr显示器中的虚拟画面上的，由于vr显示器中的虚拟画面经常是变化的，而人通常是静止的。这种情况下，变化的画面通过人体的视觉系统传到大脑，大脑认为画面变化是由于身体发生了某些运动引起的，而控制着身体平衡与协调的耳前庭器官并没有向大脑反馈身体的运动信息，因此大脑感受到视觉信息和运动的不协调，就会导致眩晕。同时，当人在自然状态下观察目标时，眼睛是在不断变焦的，并且能够通过前庭视反射消除画面切换时的抖动和模糊。这是因为在人眼的周围有无数的光线，眼睛通过不断地改变焦距，采集来自不同方向和位置的光线，聚焦在不同的平面，追踪所要观察的目标。加上头部的运动，人可以在很大的范围内不断地聚焦在所关心的物体上。在佩戴vr显示器的情况下，人眼实际是保持聚焦在显示器的屏幕上，聚集平面并不变化，而虚拟现实则试图“欺骗”挑剔的人眼和大脑，在大脑的感知看来双眼是聚焦在有不同的距离的真实世界上，从而产生具有景深的立体感视觉，因而大脑会条件反射地控制双眼变焦，下意识地调整聚焦到大脑感知中目标所在的不同距离的平面。可见，人眼实际聚焦平面和大脑感知中的聚焦平面存在差别，因此人体就会敏感地察觉到这种差别，造成相应的神经系紊乱，引发眩晕。同时，人眼在大脑的控制下变焦到大脑的感觉中目标所在的平面，然后又返回vr显示器屏幕所在的实际聚焦屏面，这种反复而高频的变化导致视疲劳和眩晕。另外，为了达到充足的沉浸感，vr显示器所显示的画面一般具备高分辨率、鲜明的色彩等因素，而这些因素给人眼带来较为强烈的刺激，也会造成眩晕。

现有技术中，在体验vr眼镜的过程中存在眩晕感，长时间地使用vr显示器会造成视觉疲劳，而现有技术中目前并没有有效防止眩晕和视疲劳的方法和具有较强防眩晕和视疲劳功能的vr显示器，特别是缺少能够感知人眼疲劳和眩晕状况并自适应对vr显示器的显示过程进行调节以减轻疲劳和眩晕感的技术手段。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法和装置，来解决现有技术中在体验vr显示器的过程中容易引发用户眩晕，同时长时间地使用vr显示器会造成视觉疲劳的技术问题。本发明感知人眼疲劳和眩晕状况，自适应对vr显示器的显示过程进行调节，以减轻疲劳和眩晕感。

基于上述目的，在本申请的一个方面，提出了一种应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法，包括：

在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户眼睛的预设类型的疲劳参数；

将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态；

当所述目标用户的眼睛处于疲劳状态时，对所述vr显示器的成像参数进行调整，以降低所述目标用户眼睛的疲劳程度，进而防止眩晕。

在一些实施例中，所述预设类型的疲劳参数包括所述目标用户的眨眼频率；

所述将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态，具体包括：

将所述目标用户的眨眼频率与预设眨眼频率阈值区间进行匹配，当所述目标用户的眨眼频率值在所述预设眨眼频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态；

当所述目标用户的眨眼频率值没有在所述预设眨眼频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。

在一些实施例中，所述预设眨眼频率阈值区间为每分钟眨眼0次到每分钟眨眼10次。

在一些实施例中，所述预设类型的疲劳参数包括所述目标用户使用vr显示器的时长；

所述将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态，具体包括：

将所述目标用户使用vr显示器的时长与预设使用时长阈值区间进行匹配，当所述目标用户使用vr显示器的时长在所述预设使用时长阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态；

当所述目标用户使用vr显示器的时长没有在所述预设使用时长阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。

在一些实施例中，所述预设使用时长阈值区间为使用时长0分钟到使用时长15分钟。

在一些实施例中，所述预设类型的疲劳参数包括所述目标用户的眼球震颤频率；

所述将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态，具体包括：

将所述目标用户的眼球震颤频率与预设眼球震颤频率阈值区间进行匹配，当所述目标用户的眼球震颤频率在所述预设眼球震颤频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态。

在一些实施例中，所述预设眼球震颤频率阈值区间为震颤0次每秒到3次每秒。

在一些实施例中，所述对所述vr显示器的成像参数进行调整，包括：降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度。

在一些实施例中，所述对所述vr显示器的成像参数进行调整，包括：降低所述vr显示器的成像的3d空间感。

在一些实施例中，降低所述vr显示器的成像的3d空间感，具体包括：

缩短在所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离

基于上述目的，在本申请的另一个方面，提出了一种应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置，包括：

疲劳参数获取模块，用于在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户眼睛的预设类型的疲劳参数；

疲劳参数匹配模块，用于将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态；

成像参数调整模块，用于当所述目标用户的眼睛处于疲劳状态时，对所述vr显示器的成像参数进行调整，以降低所述目标用户眼睛的疲劳程度，进而防止眩晕。

在一些实施例中，所述疲劳参数获取模块包括：

视频采集单元，位于所述vr显示器中对应人眼的位置处，用于获取目标用户的眨眼视频信息和/或眼球震颤视频信息；

计时单元，用于对用户使用vr显示器的时长进行计时；

分析单元，用于根据所述眨眼视频信息、眼球震颤视频信息、使用vr显示器的时长中的至少一个，判断用户的眼镜是否处于疲劳状态。

本申请实施例提供的一种应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法和装置，通过在目标用户使用vr显示器的过程中，根据用户眼睛的疲劳程度对vr显示器的成像参数进行调整，进而能够有效地在使用vr显示器的过程中防止眩晕和视觉疲劳。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请实施例一的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的流程图；

图2是本申请实施例二的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的流程图；

图3是本申请实施例三的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的结构示意图；

图4是本申请实施例四的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置的结构示意图；

图5是本申请实施例五的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置的疲劳参数获取模块的结构示意图；

图6是通过缩短左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离来降低3d空间感的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

作为本申请的一个实施例，如图1所示，本申请实施例一的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的流程图。从图中可以看出，本实施例提供的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法，可以包括以下步骤：

s101：在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户眼睛的预设类型的疲劳参数。

本实施例中的目标用户指的是vr显示器的使用者。本申请实施例中的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法，目的在于在用户体验vr显示器的过程中，防止用户产生眩晕感，此外还可以防止用户长时间体验vr显示器造成的视觉疲劳。由于vr显示器本身的成像原理，如前文所述，大脑感知中的聚焦平面和用户的双眼的实际聚焦平面存在不同，不可避免的会造成眩晕感。并且由于大脑条件反射地控制双眼按照感知聚焦平面进行变焦，然后又双眼返回实际应采用的聚焦平面，造成高频变焦切换，给双眼带来视疲劳。

因此，在本实施例中，当用户在使用vr显示器的过程中，可以获取该用户的眼睛的疲劳参数，疲劳参数的类型可以预先设定，具体来说，该疲劳参数是以下类型的一种或者多种：使用时长、用户的眨眼频率、用户的眼球震颤频率。目标用户使用vr显示器的时间越长，则眩晕感越发明显，并且视疲劳越发加剧，因此将使用时长作为用户的疲劳参数。当用户感到眩晕时，一般会通过眨眼来缓解眩晕感，并且视疲劳给用户带来的视物模糊、眼睛干涩等感受也会刺激用户眨眼，因此将眨眼频率作为疲劳参数。另外，眼球快速震颤是用户感到眩晕感的一种直接标志，因为眩晕时用户难以持续直视一个物体，而是会将视线偏离该物体然后又本能地快速纠正回到直视该物体，这一过程就表现为眼球发生往返震动，因此，可以将眼球震颤频率作为疲劳参数，眩晕感越强烈则眼球震颤频率越高，一般每秒钟眼球震颤次数高于3次则认为眩晕感已经影响用户的舒适度。

s102：将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态。

在本实施例中，可以根据疲劳参数的类型预先设定对应类型的阈值区间，例如，当疲劳参数的类型为使用时长时，对应的阈值区间可以是分段的时间区间，例如使用时长为0到10分钟。根据使用时长所在区域可以确定目标用户的眼睛是否处于疲劳状态，可以设定使用时长为10分钟以上时，确定目标用户的眼睛处于疲劳状态。当疲劳参数的类型为用户的眨眼频率时，对应的阈值区间可以是每分钟眨眼0次到15次，根据用户的眨眼频率所在区域可以确定目标用户的眼睛是否处于疲劳状态，可以设定用户的眨眼频率为每分钟15次以上时，确定目标用户的眼睛处于疲劳状态。如上文所述，当疲劳参数的类型为眼球震颤频率时，对应的阈值区间是每秒钟3次以上则确定目标用户的眼睛处于疲劳状态。本实施例只是示例性的对本申请的技术方案进行说明，不应道被理解为对本申请技术方案的限定。例如，使用时长的阈值区间也可以为0到20分钟，眨眼频率的阈值区间也可以为每分钟眨眼0次到30次，可以根据不同年龄段和不同的群体进行调整，这里不再赘述。

s103：当所述目标用户的眼睛处于疲劳状态时，对所述vr显示器的成像参数进行调整，以降低所述目标用户眼睛的疲劳程度，并且防止眩晕。

在本实施例中，当用户的眼睛的疲劳参数落入到预先设定的对应的阈值区间内时，确认用户的眼睛处于疲劳状态，此时，可以对vr显示器的成像参数进行调整，以降低所述目标用户眼睛的疲劳程度，进而防止眩晕。本实施例中的成像参数可以是vr显示器的成像的分辨率和色彩度，或者，也可以是降低所述vr显示器的成像的3d空间感。

本实施例的应用于vr显示器的防眩晕的方法，通过在目标用户使用vr显示器的过程中，根据用户眼睛的疲劳程度对vr显示器的成像参数进行调整，进而能够有效地在使用vr显示器的过程中防止眩晕和视觉疲劳。

作为本申请的一个具体实施方式，上述实施例中的降低所述vr显示器的成像的3d空间感，具体包括：

分别缩短在所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离。由于vr显示器的原理是使用户的双眼聚焦在左眼成像画面、右眼成像画面两幅不同的画面上，而这两幅成像画面是存在视差的，具体来说，如图6所示，相对于被设定于正前方一定距离处的参考点o，在左眼成像画面中物体a位于该参考点o的右侧，而右眼成像画面中该物体a位于参考点o的左侧，故而左右眼将画面信号传递给大脑，大脑通过合成这两幅画面而形成立体感的视觉，从而认为该物体a处于图6中虚线所示的a’处；同理，大脑通过合成认为左眼成像画面和右眼成像画面中的物体b处于图6中b’处，由于物体b相对于参考点o的距离更远，因此在大脑形成的立体感视觉中物体b更具有空间感也就是说，左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离越大时，大脑合成的立体图像中该物体相对于屏幕位置的空间纵深就越远，由此造成的眩晕感和视疲劳就越强。因此，可以通过缩短所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体与参考点o之间的距离，例如，同一个显示物体最初位于图6中b处，其在立体视觉中感觉位于b’处，而根据用户眼睛的疲劳程度，在左眼成像画面和右眼成像画面中将该显示物体与参考点o之间的距离缩小到图6中的a处，在立体视觉中感觉该物体位于a’处，显然该物体带来的空间感有所降低，这就有助于降低用户的眩晕感，进而有效防止造成视觉疲劳。

作为本申请的一个可选实施例，如图2所示，是本申请实施例二的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的流程图。本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕的方法，可以包括以下步骤：

s201：在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户眼镜的眨眼频率和/或眼球震颤频率。

本实施例是以眨眼频率作为疲劳参数对本申请的技术方案进行说明的。具体地，可以在vr显示器中内置两个摄像头，摄像头分别对准用户的左右眼进行拍摄，用于采集人左、右眼的视频信息，进而通过分析左、右眼的视频信息可以获取用户的眨眼频率和/或眼球震颤频率。

s202：将所述目标用户的眨眼频率与预设眨眼频率阈值区间进行匹配；和/或，将用户的眼球震颤频率与预设的眼球震颤频率阈值区间进行匹配。

在通过视频采集设备(摄像头)获取到的用户的眨眼频率后，可以将用户的眨眼频率与预先设定的眨眼频率阈值区间进行匹配，判断用户的眼睛是否处于疲劳状态。本实施例中，预先设定的眨眼频率阈值区间为每分钟眨眼0次到15次。

或者，将通过视频采集设备(摄像头)获取到的用户的眼球震颤频率与预设的眼球震颤频率阈值区间进行匹配。本实施例中眼球震颤频率阈值区间为0次到3次。

也可以将眨眼次数和眼球震颤频率两个因素结合起来判断用户的眩晕和视疲劳情况。

s203：当所述目标用户的眨眼频率值在所述预设眨眼频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态；和/或，当目标用户的眼球震颤频率在所述眼球震颤频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态。即用户在使用vr显示器的过程中，眨眼频率低于每分钟15次；和/或眼球震颤频率低于每秒3次。

s204：当所述目标用户的眨眼频率值没有在所述预设眨眼频率阈值区间内时，和/或，当目标用户的眼球震颤频率没有在所述眼球震颤频率阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。即当用户的眼睛的眨眼频率高于或者等于每分钟15次时，和/或眼球震颤频率高于或者等于每秒3次时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。

s205：降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度。

当确定所述目标用户的眼镜处于疲劳状态时，降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度。从而，缓解了高清全彩色的成像画面给人眼带来的刺激性。

s206：缩短所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离。

本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法，通过在目标用户使用vr显示器的过程中，根据用户眼睛的疲劳程度对vr显示器的成像参数进行调整，即同时采用降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度和缩短所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离的方法，从而能够更加有效地在使用vr显示器的过程中防止眩晕和视觉疲劳。

作为本申请的一个可选实施例，如图3所示，是本申请实施例三的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的方法的流程图。本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕的方法，可以包括以下步骤：

s301：在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户使用vr显示器的时长。

本实施例是以使用时长作为疲劳参数对本申请的技术方案进行说明的。具体地，可以在vr显示器中内通过计时器对用户使用vr显示器的时间计时，进而可以获取用户使用vr显示器的时长。

s302：将所述目标用户使用vr显示器的时长与预设使用时长阈值区间进行匹配。

在获取到的用户的使用时长后，可以将用户的使用时长与预先设定的使用时长阈值区间进行匹配，判断用户的眼睛是否处于疲劳状态。本实施例中，预先设定的使用时长阈值区间为0分钟到10分钟。

s303：当所述目标用户的使用时长在所述预设使用时长阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛没有处于疲劳状态。即用户在使用vr显示器的过程中，使用时长低于10分钟。

s304：当所述目标用户的使用时长没有在所述预设使用时长阈值区间内时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。即当用户的使用时长高于或等于10分钟时，确定所述目标用户的眼睛处于疲劳状态。

s305：降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度。

当确定所述目标用户的眼镜处于疲劳状态时，降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度。

s306：缩短在所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离。

本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕的方法，通过在目标用户使用vr显示器的过程中，根据用户眼睛的疲劳程度对vr显示器的成像参数进行调整，同时采用降低所述vr显示器的成像的分辨率和色彩度和缩短所述vr显示器的左眼成像画面和右眼成像画面中显示物体相对于参考点的距离的方法，从而能够更加有效地在使用vr显示器的过程中防止眩晕和视觉疲劳。

作为本申请的一个可选实施例，如图4所示，是本申请实施例四的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置的结构示意图。本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置，可以包括：

疲劳参数获取模块401，用于在目标用户使用vr显示器的过程中，获取所述目标用户眼睛的预设类型的疲劳参数；

疲劳参数匹配模块402，用于将所述疲劳参数与预设阈值区间进行匹配，判断所述目标用户的眼睛是否处于疲劳状态；

成像参数调整模块403，用于当所述目标用户的眼睛处于疲劳状态时，对所述vr显示器的成像参数进行调整，以降低所述目标用户眼睛的疲劳程度，进而防止眩晕。

本实施例中的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置能够取得与上述方法实施例相类似的技术效果，这里不再赘述。

如图5所示，是本申请实施例五的应用于vr显示器的防眩晕和视疲劳的装置的疲劳参数获取模块的结构示意图。作为本申请实施例的应用于vr显示器的防眩晕的装置的一个具体实现方式，所述疲劳参数获取模块402可以具体包括：

视频采集单元4021，位于所述vr显示器中对应人眼的位置处，用于获取目标用户的眨眼视频信息和/或眼球震颤视频信息；

计时单元4022，用于对用户使用vr显示器的时长进行计时；

分析单元4023，用于根据所述眨眼视频信息、眼球震颤视频信息和/或使用vr显示器的时长判断用户的眼镜是否处于疲劳状态。

本实施例能够取得与上述实施例相类似的技术效果，这里不再赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。