增强现实眼镜及调节方法与流程

本申请实施例涉及增强现实眼镜技术领域，尤其涉及一种增强现实眼镜及调节方法。

背景技术：

随着增强现实技术的不断发展，诸如增强现实设备等的增强现实设备被用户广泛接受和应用。

当用户佩戴增强现实眼镜时，通过与人双眼对应的微型显示器或者微型投影仪，将一些特定的内容直接呈现在人眼前，增强现实眼镜中的部件一般是不可调的，但是在具体的应用过程中，由于人与人的差异性，例如较胖用户和较瘦用户、壮年与儿童在佩戴眼镜时，佩戴差异可能导致对虚拟图像光线的遮挡等情况，导致虚拟图像光线无法准确射入人眼。

技术实现要素：

本申请实施例提供增强现实眼镜及调节方法，提高增强现实的质量。

第一方面，本申请实施例提供了一种增强现实眼镜，包括：

图像源，用于将虚拟图像投射至显示模块，所述图像源基于转动部件设置在所述增强现实眼镜的镜腿上；

显示模块，用于将所述虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼；

障碍检测器，设置于所述图像源上，用于检测所述图像源的光线投射路径上是否存在障碍物；

控制器，用于当所述障碍检测器检测到障碍物时，调节所述图像源的光线投射角度。

第二方面，本申请实施例提供了一种增强现实眼镜的调节方法，包括：

基于图像源将虚拟图像的光线投射至显示模块；

基于显示模块将所述虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼；

基于设置在图像源上的障碍检测器检测所述图像源的光线投射路径上是否存在障碍物；

当检测到障碍物时，基于控制器调节图像源的光线投射角度，以控制图像源投射的光学不被遮挡。

本申请实施例中提供的技术方案，通过障碍检测器检测图像源的光线投射路径上是否存在障碍物，当存在障碍物时，由控制器控制图像源转动，调节图像源的光线投射角度，使得调节后图像源发射的光线可全部准确的发送到显示模块，以将虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼，避免虚拟图像的光线被障碍物遮挡的问题，在人眼中形成高质量的增强现实图像。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种增强现实眼镜的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种增强现实眼镜的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种增强现实眼镜的调节方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1为本申请实施例提供的一种增强现实眼镜的结构示意图，该增强现实眼镜包括图像源101、显示模块103、障碍检测器104和控制器105。其中，

图像源101，用于将虚拟图像投射至显示模块，其中，图像源101，用于将虚拟图像投射至显示模块103，即图像源101用于产生虚拟图像的光线，并将虚拟图像的光线投射至显示模块103，示例性的，图像源101可以是但不限于微显示器。示例性的，图像源101发射的虚线箭头表征虚拟图像的光线，射入显示模块103的实线表征外部实际物体反射的光线。

图像源101基于转动部件102设置在增强现实眼镜的镜腿106上，转动部件102可以是固定设置在增强现实眼镜的镜腿106，图像源101与转动部件102连接，使得图像源101可相对于镜腿106转动，以调节图像源101的光线投射角度。

显示模块103，用于将虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼，其中，显示模块103可以是光学模组，或者也可以是其他组件，可以将虚拟图像的光线导向人眼，也可以将外部实际物体反射的光线导向人眼，以使人眼观看到外部实际物体的图像，也可以看到虚拟图像，以实现看到增强现实图像。可选的，显示模块103可以是透明或者半透明。显示模块103，可以将外部实际物体反射的光线透射，从而使外部实际物体反射的光线进入到人眼。或者显示模块103还可以是其他方式将外部实际物体反射的光线导向到人眼，方式并不作限定。显示模块103设置在镜片107上，增强现实眼镜包括左眼镜片1071和右眼镜片1072，左眼镜片1071和右眼镜片1072分别承载一个显示模块103，左眼镜片1071和右眼镜片1072可以是平面镜、凹透镜或者凸透镜，本实施例不做限定。

障碍检测器104，设置于图像源上，用于检测图像源101的光线投射路径上是否存在障碍物，障碍检测器104可随图像源101的转动而转动，使得障碍物的检测范围属于图像源101的光线投射路径范围。

控制器105，用于当障碍检测器检测到障碍物时，调节图像源的光线投射角度。

其中，由于不同用户佩戴增强现实眼镜时，用户差异导致的佩戴差异，以及头发或者睫毛等可能对设置在镜腿上图像源101发射的光线遮挡，导致虚拟图像的光线无法全部准确的射入人眼，降低增强现实质量。通过障碍检测器104检测图像源101的光线投射路径上是否存在障碍物，若是，则由控制器105控制图像源101转动，以改变图像源101的光线投射角度，躲避障碍物，保证图像源101发射的光线无障碍的到达显示模块103。具体的，控制器105与转动部件102电连接，向转动部件102发射电信号，控制转动部件102的转动，转动部件102带动图像源101的转动。

本实施例的技术方案，通过障碍检测器检测图像源的光线投射路径上是否存在障碍物，当存在障碍物时，由控制器控制图像源转动，调节图像源的光线投射角度，使得调节后图像源发射的光线可全部准确的发送到显示模块，以将虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼，避免虚拟图像的光线被障碍物遮挡的问题，在人眼中形成高质量的增强现实图像。

在上述实施例的基础上，障碍检测器104包括超声波发射器和超声波接收器，超声波发射器的超声波发射角度与图像源的光线投射角度一致。可选的，超声波发射器可在图像源的光线投射角度内发射球形超声波信号，超声波接收器接收图像源的光线投射角度内的超声波信号。

超声波发射器用于沿图像源的光线投射角度发射超声波信号，超声波接收器用于接收反馈的超声波信号，控制器105用于根据反馈的超声波信号确定图像源的光线投射路径上是否存在障碍物。具体的，控制器105中记录超声波发射的第一时间戳和反馈超声波接收的第二时间戳，根据第一时间戳和第二时间戳确定超声波信号的传输时长，发射的超声波信号在遇到物体时发生反射，根据超声波信号的传输时长和超声波的传播速度可确定物体的位置信息。其中，超声波发生反射的位置点为反馈点，根据各反馈点的位置信息生成反馈物体轮廓，根据反馈物体轮廓确定是否存在障碍物。本实施例中，障碍物可以是但不限于人眼睫毛、人脸和头发等。识别反馈物体轮廓，确定该反馈物是否为显示模块103，若是，则确定图像源的光线投射路径上不存在障碍物，若该反馈物包括除显示模块103之外的任意物体时，确定图像源的光线投射路径上存在障碍物。

可选的，障碍检测器104还可以是包括超声波发射器阵列和超声波接收器阵列。

在上述实施例的基础上，控制器105还用于：根据图像源101的当前的光线投射角度和障碍物的位置信息，确定图像源101的调节角度；根据图像源101的调节角度控制转动部件102转动。其中，根据障碍物的位置信息图像源101与障碍物的相对位置关系，确定图像源101的当前的光线投射角度下的光线投射范围中被遮挡区域的面积和尺寸，根据被遮挡区域的面积和尺寸确定图像源101的调节角度，根据被遮挡区域在光线投射范围的位置确定图像源101的调节方向，根据图像源101的调节角度和调节方向生成对转动部件102的控制指令，以控制转动部件102转动，带动对图像源101转动，实现对图像源101的投射角度的控制。示例性的，当被遮挡区域在光线投射范围的上方时，图像源101的调节方向为向下，当被遮挡区域在光线投射范围的左方时，图像源101的调节方向为向右。

需要说明的是，当通过调节图像源转动无法躲避障碍物时，生成障碍物提示信息，该障碍物提示信息可以是通过语音播放方式或者震动的方式输出，以提示用户对障碍物进行处理。

在上述实施例的基础上，示例性的，参见图2，图2是本申请实施例提供的另一种增强现实眼镜的结构示意图。图2中增强现实眼镜的镜腿上设置有移动轨道108，转动部件102设置在移动轨道108上，可在移动轨道108上移动。其中，移动轨道108包括水平轨道和垂直轨道，转动部件102可在水平轨道上水平移动，还可以是在垂直轨道上垂直移动。需要说明的是，移动轨道108的结构可以是如图2所示，水平轨道承载在垂直轨道上，在其他实施例中还可以是垂直轨道承载在水平轨道上，对此不作限定。

控制器105，还用于当障碍检测器104检测到障碍物时，调节图像源101在镜腿106上的位置和/或图像源101的光线投射角度。当图像源101的光线投射角度过大时，无法将虚拟图像的全部光线投射到显示模块103，存在部分光线遗漏的问题，使得人眼中只能看到部分虚拟图像，影响增强现实效果。本实施例中，通过对图像源105在镜腿106上的位置和光线投射角度中的一项或两项调节，使得在图像源105投射的光线在躲避障碍物的基础上，保证将图像源105投射的光线全部投射在显示模块103。示例性的，当图像源101的光线投射角度为向下调节45度，且调节后的图像源101的光线无法全部投射至显示模块103，则通过移动轨道108向下调节图像源101的位置，并重新确定图像源101的光线投射角度，直到图像源101的光线投射角度可全部无障碍的投射到显示模块103。

具体的，控制器105根据图像源101的当前光线投射角度和障碍物的位置信息，确定图像源101的移动距离和/或调节角度；根据图像源101的移动距离控制转动部件在移动轨道108上移动；根据图像源101的调节角度控制转动部件102转动。其中，移动距离可以是包括水平距离和垂直距离，分别控制图像源在水平轨道上移动和在垂直轨道上移动。

本实施例提供的增强现实眼镜，通过设置转动部件，带动图像源相对于增强现实眼镜的镜腿转动，实现对图像源的光线投射角度的控制；通过设置移动轨道，转动部件可带动图像源在移动轨道上进行移动，以调节图像源的位置。通过障碍检测器确定图像源的光线投射路径上存在障碍物时，控制转动部件自身的转动或者在移动轨道上移动，实现控制图像源的角度变换和位置变换，达到躲避障碍物的效果，避免虚拟图像的光线被遮挡的问题，提高在人眼中形成的增强现实图像的质量和清晰度。

图3为本申请实施例提供的一种增强现实眼镜的调节方法的流程示意图，该方法可以由增强现实眼镜执行，如图3所示，该方法包括：

步骤301、基于图像源将虚拟图像的光线投射至显示模块。

步骤302、基于显示模块将所述虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼。

步骤303、基于设置在图像源上的障碍检测器检测所述图像源的光线投射路径上是否存在障碍物。

步骤304、当检测到障碍物时，基于控制器调节图像源的光线投射角度，以控制图像源投射的光学不被遮挡。

可选的，所述障碍检测器包括超声波发射器和超声波接收器，其中，基于设置在图像源上的障碍检测器检测所述图像源的光线投射路径上是否存在障碍物，包括：基于所述超声波发射器沿图像源的光线投射角度发射超声波信号；基于所述超声波接收器接收反馈的超声波信号；基于所述控制器，根据反馈的超声波信号确定图像源的光线投射路径上是否存在障碍物。

可选的，根据反馈的超声波信号确定图像源的光线投射路径上是否存在障碍物，包括：根据各超声波信号的传输时长确定各超声波信号的反馈点的位置信息，根据所述反馈点的位置信息生成反馈物体轮廓，根据所述反馈物体轮廓确定是否存在障碍物。当确定反馈物体轮廓中包括除显示模块的轮廓外任意物体的轮廓时，确定图像源的光线投射路径上存在障碍物。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：当障碍检测器检测到障碍物时，调节所述图像源在所述镜腿上的位置。

可选的，根据障碍物位置确定图像源的调节角度，基于控制器转动部件的转动角度，其中图像源基于转动部件设置在所述增强现实眼镜的镜腿上。需要说明的是，转动部件具有角度转动范围，用于控制图像源的投射的光线在显示模块的接收范围内。当图像源的调节角度在转动部件的角度转动范围内时，根据图像源的调节角度控制转动部件的转动。当当图像源的调节角度超出转动部件的角度转动范围时，先调节图像源在所述镜腿上的位置，在重新确定图像源的调节角度。示例性的，根据障碍物的位置信息图像源101与障碍物的相对位置关系，确定图像源101的当前的光线投射角度下的光线投射范围中被遮挡区域的尺寸，根据被遮挡区域的尺寸确定图像源101的移动距离，根据被遮挡区域在光线投射范围的位置确定图像源101的调节方向。根据图像源101的移动距离和图像源101的调节方向生成转动部件的移动指令，控制转动部件在移动轨道上移动，在移动后，根据显示模块的位置确定图像源101调节角度，使得图像源101投射的光线在显示模块的接收范围内，同时确定调节后的光线投射路径中是否存在障碍物。

本实施例提供的增强现实眼镜的调节方法，通过对图像源光线投射路径上是否存在障碍物，当存在障碍物时，由控制器控制图像源转动，调节图像源的光线投射角度，使得调节后图像源发射的光线可全部准确的发送到显示模块，以将虚拟图像的光线以及外部实际物体反射的光线导向至人眼，避免虚拟图像的光线被障碍物遮挡的问题，在人眼中形成高质量的增强现实图像。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。