用于情绪识别的眼镜的制作方法

1.本实用新型涉及穿戴设备技术领域，尤其涉及一种用于情绪识别的眼镜。


背景技术：

2.眼镜是以矫正视力或保护眼睛而制作的简单光学器件，由镜片和镜架组成。眼镜既是保护眼睛的工具，又是一种装饰品。随着穿戴设备的发展，智能眼镜层出不穷。
3.然而现有的智能眼镜中，存在测量脉搏的运动眼镜，但是该运动眼镜仅用于在运动时测量脉搏，目前并没有对对象进行面部识别和表情分析的用于情绪识别的眼镜。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种用于情绪识别的眼镜，用以解决现有技术中并没有对对象进行面部识别和表情分析的眼镜的缺陷，实现记录对象的情绪特征，提升情绪识别的准确率，有利于监测对象的身心健康。
5.本实用新型实施例提供一种用于情绪识别的眼镜，所述眼镜的镜框包括鼻梁架和桩头，其特征在于，包括：心率传感器，内嵌于所述鼻梁架，用于监测对象的心率；至少一个摄像头，内置于所述桩头，用于拍摄所述对象的图像；主板，与所述心率传感器和所述至少一个摄像头连接，用于基于所述心率和所述图像判断所述对象的情绪特征。
6.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述摄像头为两个，两个所述摄像头分别设于所述镜框两侧的所述桩头，两个所述摄像头均朝向所述眼镜的内侧。
7.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述摄像头的镜头与所述镜框的法线方向呈30度
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60度。
8.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述主板为 stm32l4芯片，所述心率传感器为红外传感器。
9.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述摄像头与所述主板的mipi接口电连接，所述红外传感器与所述主板的adc 接口电连接。
10.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述用于情绪识别的眼镜还包括：通信模块，设于所述眼镜的镜架，与所述主板电连接，用于将所述主板基于所述心率和所述图像处理得到的所述对象的情绪特征向外发送。
11.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述用于情绪识别的眼镜还包括：通信模块，设于所述眼镜的镜架，与所述主板电连接，用于将所述主板接收到的所述心率和所述图像发送给终端，并接收所述终端处理所述心率和所述图像得到的所述对象的情绪特征。
12.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述通信模块包括：蓝牙模块、wifi模块、4g模块和5g模块中的至少一种。
13.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述用于情绪识别的眼镜还包括：供电模块，设于所述眼镜的镜架，与所述主板电连接，用于给所述眼镜供电；传输接
口，设于所述眼镜的镜架，与所述主板电连接，用于充电和/或传输数据；存储模块，设于所述眼镜的镜架，与所述主板电连接。
14.根据本实用新型一个实施例的用于情绪识别的眼镜，所述供电模块具有太阳能板和电池，所述太阳能板和所述电池电连接，所述太阳能板设于所述镜框，用于给所述电池充电；所述传输接口为usb、 micro usb、type
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c以及lightning中的一种；所述存储模块为microsd card。
15.本实用新型实施例提供的用于情绪识别的眼镜，通过设于镜架的摄像头拍摄对象的图像，设于镜架的心率传感器监测心率，对象的图像和心率能够用于情绪识别，可以记录对象的情绪特征，提升情绪识别的准确率，有利于监测对象的身心健康。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的一种用于情绪识别的眼镜的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的一种用于情绪识别的眼镜的电子元器件连接示意图；
19.图3是本实用新型实施例提供的一种用于情绪识别的眼镜的接口连接示意图。
20.附图标记：
21.镜架10，镜框11，镜腿12，鼻梁架13，桩头14，
22.摄像头20，
23.心率传感器30，
24.主板40，
25.通信模块50，
26.供电模块60，电池61，太阳能板62，
27.传输接口70，
28.存储模块80。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。
31.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.值得一提的是，现有技术中的智能眼镜功能单一，无法充分利用眼镜结构的优势，有些智能眼镜利用压感传感器进行脉搏检测，但是皮肤的晃动会使压力传感器传输错误的信号，出现错误数据。目前并没有发现能对对象进行面部识别并进行表情分析的智能眼镜。
33.下面结合图1
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图3描述本实用新型实施例的用于情绪识别的眼镜。
34.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种用于情绪识别的眼镜，所述用于情绪识别的眼镜包括：镜架10、摄像头20、心率传感器30和主板40。
35.这里，摄像头20设于镜架10，用于拍摄对象的图像。
36.对象可以是人，还可以是动物，比如猫或狗。
37.可以理解的是，摄像头20安装在镜架10上，摄像头20的镜头朝向镜架10的内侧，镜架10的内侧为对象的佩戴位置，摄像头20 能够拍摄到对象的脸部图像，这种对象的图像可以是局部表情，比如对象眼睛附近的微表情。
38.镜架10上可以有摄像头安装位，摄像头20的至少部分嵌入摄像头安装位，可以仅留下摄像头20的镜头裸露在外，这样可以避免摄像头20太突兀，减少对用于情绪识别的眼镜矫正视力功能的影响，使得用于情绪识别的眼镜保持整体上的美观。
39.摄像头20的数量可以为多个，多个摄像头20分别拍摄脸部不同区域的表情。
40.心率传感器30设于镜架10，用于监测对象的心率。
41.需要说明的是，心率传感器30需要贴合人体，从而尽可能准确地实时监测对象的心率，镜架10上可以有心率传感器安装位，心率传感器30的至少部分嵌入心率传感器安装位，仅留下心率传感器30 的感应部裸露在外，这样可以使得用于情绪识别的眼镜进一步保持整体上的美观。
42.如图1和图2所示，镜架10可以包括：镜框11和镜腿12，其中，镜框11可以包括鼻梁架13和桩头14。
43.其中，摄像头20可以内置于桩头14，比如：可以具有两个摄像头20，采用两个aa(active alignment，主动对位)制作工艺的90 度广角高清摄像头，内置在桩头14，摄像头的镜头与所述镜框的法线方向呈30度
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60度，比如可以呈45度角正对着对象的眼部。
44.心率传感器30可以内嵌于鼻梁架13，当然心率传感器30还可以设于镜腿12，心率传感器30由于需要与皮肤接触，因此可以设置在鼻梁架13，通过与鼻子周围的皮肤接触来监测心率，还可以设置在镜腿12，通过与耳朵周围的皮肤接触来检测心率。
45.值得注意的是，该用于情绪识别的眼镜的外观与常规眼镜相似，相对于市面上以泳镜为基础添加功能的大部分脉搏测量眼镜，几乎保留了正常视力矫正眼镜的结构，心率传感器直接内嵌到眼镜的鼻梁架，不会对使用者造成任何不适。
46.可选的，在一些实施例中，心率传感器30为红外传感器。
47.需要说明的是，随着心脏的跳动，人的脉搏会使血管表现出周期性的热辐射波动，
血管中的血液流量将发生改变，红外传感器能够利用红外线捕捉皮下血管中血液饱和程度变化时产生的热辐射波动，从而检测出使用者的心率。
48.主板40设于镜架10，比如，可以设于镜腿12，摄像头20和心率传感器30均与主板40电连接。
49.可以理解的是，主板40可以嵌入镜架10内部，摄像头20和心率传感器30通过导线和主板40电连接，导线同样嵌入镜架10内部，避免导线冗余悬绕在镜架10外部。
50.其中，对象的图像和心率用于识别情绪。
51.在本实施例中，摄像头20拍摄到的对象的图像和心率传感器30 监测到的心率可以共同用于识别对象的情绪特征。
52.可选的，在一些实施例中，主板40设置为基于摄像头20拍摄的对象的图像和心率传感器30监测到的心率得到情绪特征，换言之，可以在用于情绪识别的眼镜中的主板40上直接处理对象的图像和心率。
53.如图3所示，主板40可以采用超低功耗的stm32l4芯片。摄像头20可以连接在主板40的mipi(mobile industry processor interface，移动产业处理器接口)接口上，心率传感器30可以通过amp三极管和 fiter(滤波器)连接在主板40的adc(analog
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to
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digital converter，模数转换器)接口上。
54.主板40可以通过算法对对象的图像与心率同时分析，对对象的情绪进行判断。目前大部分情绪识别是通过语音和面部特征同时分析，但是语音会受到环境的影响，而心率更容易体现人的情绪。
55.在算法设计上，可以先进行大数据分析，分析大量不同情绪对象的图像，比如可以提取眼睛和眼部周围在开心或难过时的不同细微情绪特征点，向系统数据库录入这些情绪特征点。
56.对象在第一次使用用于情绪识别的眼镜时必须先进行校准操作，对象戴上眼镜做出难过和开心等表情，采集到对象的情绪特征点后，通过对比对象的情绪特征点与数据库中的情绪特征点，提取出数据库中和对象最匹配的情绪特征点。
57.当对象开始使用用于情绪识别的眼镜时，情绪判断依据为提取出的专属于对象的情绪特征点与校准时采集的情绪特征点，同时以对象的心率作为辅助判据。
58.如图1和图2所示，可选的，在一些实施例中，主板40并不对对象的图像和心率进行处理，以得到情绪特征，而是设置通信模块 50，与主板40电连接，用于与终端进行通信，由终端进行数据处理。
59.换言之，通信模块50可以将对象的图像和心率直接发送给终端，由终端对对象的图像和心率进行处理，从而得到情绪特征。其中，终端可以是家用电脑、笔记本电脑、平板电脑或者移动终端，还可以是其他具有运算功能的终端。
60.可选的，在一些实施例中，通信模块50包括：蓝牙模块、wifi 模块、4g模块和5g模块中的至少一种。
61.如图1和图2所示，可选的，在一些实施例中，用于情绪识别的眼镜还包括：存储模块80。
62.存储模块80设于镜架10，比如，可以设于镜腿12，存储模块 80与主板40电连接，也就是说，用于情绪识别的眼镜具有存储功能，可以将对象的图像和心率按照获取时间进行
保存，存储模块80可以采用micro sd card。
63.用户在使用时，可以通过传输模块与终端连接，在终端上实时查看显示出来的情绪特征。
64.在一种场景下，该用于情绪识别的眼镜可以给上学的孩子佩戴，晚上孩子放学回家后，家长可以将该用于情绪识别的眼镜与终端连接，查看一天的情绪特征，比如：
65.2020年9月16日(今天)：
66.8：30到8：40心情：高兴心跳：100；
67.8：40到10：00心情：平静心跳：75；
68.当前心情：害怕心跳：120。
69.在一种实施例中，让用于情绪识别的眼镜对一万张不同表情的人脸眼部进行分析识别，提取这一万张不同表情的情绪特征点(一个表情可能有10
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30个情绪特征点，情绪特征点提取的越多，识别越精确)，存入数据库中；用户在第一次使用用于情绪识别的眼镜时，将用于情绪识别的眼镜连接到终端，按照终端的指令做出不同表情，例如开心表情，识别出用户开心情绪特征点，与数据库中所有开心情绪特征点进行比对，提取所有相似的开心情绪特征点，标记为该用户的开心情绪特征；当用户在使用时，做出开心表情，用于情绪识别的眼镜将采样得到的情绪特征点与前述该用户的开心情绪特征点进行对比，同时判断心跳是否迅速加速，若条件同时达成，则输出此时此刻用户非常开心，若用户心跳未加速，判断表情为开心，则不输出，输出结果可以记录在存储模块80中，也可以通过通信模块50同步传输到终端。
70.值得一提的是，主板40可以设置为在平静情况下(心率正常) 控制用于情绪识别的眼镜处于半休眠状态，即摄像头20不进行采集，以心率为触发条件，当心率加速开始进入正常工作状态，摄像头20 开始采集对象的图像。
71.比如可以设置为当摄像头20持续1分钟无法获取到对象的图像后自动进入半休眠状态，利用rtc唤醒每20秒开启心率传感器一次，直到检测出心率，主板40重新进入正常工作状态。
72.本实用新型实施例提供的用于情绪识别的眼镜，通过设于镜架 10的摄像头20拍摄对象的图像，设于镜架10的心率传感器30监测心率，对象的图像和心率能够用于情绪识别，可以记录对象的情绪特征，提升情绪识别的准确率，有利于监测对象的身心健康。
73.如图1和图2所示，可选的，在一些实施例中，用于情绪识别的眼镜还包括：供电模块60。
74.供电模块60设于镜架10，比如，可以设于镜腿12，供电模块 60与主板40电连接，用于给用于情绪识别的眼镜供电。
75.如图3所示，供电模块可以通过pmu(power management unit，电源管理单元)和主板的ps(personal system)接口相连。
76.如图1和图2所示，可选的，在一些实施例中，供电模块60包括：太阳能板62和电池61。
77.太阳能板62和电池61电连接，电池61可以设于镜腿12，太阳能板62设于镜架10，用于给电池61充电。太阳能板62可以设置在镜框11的上端，通过搭载太阳能板62的方式，能够在日光下充电，低碳环保，能够提升用于情绪识别的眼镜的续航能力。
78.太阳能板可以通过charge ic(充电芯片)与电池相连。
79.其中电池61可以采用620ma容量的锂电池，研发过程中发现 620ma容量的锂电池能够兼顾续航和重量轻的优点，为电池61容量设计的较优选择。
80.如图1和图2所示，可选的，在一些实施例中，用于情绪识别的眼镜还包括：传输接口70。
81.传输接口70设于镜架10，比如，可以设于镜腿12，传输接口 70与主板40电连接，用于充电和/或传输数据。
82.值得一提的是，传输接口70可以为usb、micro usb、type
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c 以及lightning中的一种，该传输接口70可以用于给供电模块60进行充电，也可以与终端相连，来传输数据。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
83.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
84.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。