一种智能眼镜系统以及其识别平面的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能眼镜，尤其涉及一种智能眼镜系统以及其识别平面的方法。
【背景技术】
[0002]目前，智能眼镜已经渐渐进入人们的视野中，对于可透视型智能眼镜来说，当人戴上这种眼镜后，周围可见光能够透过眼镜镜片，人的双眼能够正常看到四周的环境。同时，智能眼镜能够将一些图像信息叠加在人的真实视野上，由于拥有这样的特性，可透视型智能眼镜将在众多行业和领域发挥巨大作用。但是，现有的可透视型智能眼镜都是将图像悬空进行显示，当人戴着智能眼镜观看智能眼镜中的图像时，智能眼镜中的图像总是出现在人的视野前方。但在，某些特殊场合的应用中，需要将智能眼镜投射出的图像放在一个固定的平面上进行显示，比如需要将某一个平面变成一个界面，然后智能眼镜的佩戴者可以在此平面上实现一些在电脑桌面上能够完成的工作，此时就需要智能眼镜能够识别出佩戴者相对于眼前某一个平面的角度和距离。同时，若佩戴者的面前有好几个不同的平面，智能眼镜也需要能从这些平面中找出一个最大的平面。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种智能眼镜系统以及其识别平面的方法，智能眼镜在检测到被测平面之后，就能根据智能眼镜相对于平面的位置关系将图像画面投影到被测平面上，让任何平面在智能眼镜系统中都可以成为一个图像显示的画面。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供了一种智能眼镜系统，用于识别平面，其包括LED网格单元、摄像单元、计算单元、显示单元以及连接以上各单元的主控制单元；
[0005]所述LED网格单元投射红外线矩阵网格到被测平面；
[0006]所述摄像单元检测红外线矩阵网格投射到被测平面后的散射红外线，得到红外线矩阵网格的变化数据；
[0007]计算单元对红外线矩阵网格的变化数据进行计算，得到被测平面相对于智能眼镜的角度和距离；
[0008]显示单元根据被测平面相对于智能眼镜的角度和距离调整图像，并将调整后的图像投射到被测平面。
[0009]优选的，所述LED网格单元包括红外LED和位于红外LED前方的挡板，所述挡板刻有网格槽。
[0010]优选的，所述主控制单元集成有信息采集和信息存储的功能。
[0011]优选的，所述智能眼镜系统还包括与主控制单元连接的通信单元和存储单元，所述通信单元用于采集各种信息，所述存储单元用于存储各种信息。
[0012]为了达到上述目的，本发明还提供了一种基于智能眼镜识别平面的方法，其包括如下步骤:
[0013]S1、采用智能眼镜的LED网格单元投射红外线矩阵网格到被测平面；
[0014]S2、采用智能眼镜的摄像单元检测红外线矩阵网格投射到被测平面后的散射红外线，得到红外线矩阵网格的变化数据；
[0015]S3、采用智能眼镜的计算单元对红外线矩阵网格的变化数据进行计算，得到被测平面相对于智能眼镜的角度和距离；
[0016]S4、采用智能眼镜的显示单元根据被测平面相对于智能眼镜的角度和距离调整图像，并将调整后的图像投射到被测平面。
[0017]优选的，在步骤SI中，所述LED网格单元位于智能眼镜中间位置，其包括红外LED和位于红外LED前方的挡板，所述挡板刻有网格槽。
[0018]优选的，在步骤S2中，所述摄像单元包括左摄像头和右摄像头，左、右摄像头对称的安装于智能眼镜的左右两端。
[0019]优选的，根据步骤S3，当投射出的红外线矩阵网格与被测平面平行时，采用双目立体视觉技术计算出被测平面相对于智能眼镜的距离。
[0020]优选的，根据步骤S3，当投射出的红外线矩阵网格与被测平面成角度倾斜时，采用透视效应分析红外线矩阵网格的变形情况，以得到被测平面相对于智能眼镜的角度和距离。
[0021]优选的，在步骤S3中，根据红外线矩阵网格的变化数据，还可以得到被测平面的面积。
[0022]本发明提供了一种智能眼镜系统以及其识别平面的方法。所述方法包括:S1、采用智能眼镜的LED网格单元投射红外线矩阵网格到被测平面；S2、采用智能眼镜的摄像单元检测红外线矩阵网格投射到被测平面后的散射红外线，得到红外线矩阵网格的变化数据；S3、采用智能眼镜的计算单元对红外线矩阵网格的变化数据进行计算，得到被测平面相对于智能眼镜的角度和距离；S4、采用智能眼镜的显示单元根据被测平面相对于智能眼镜的角度和距离调整图像，并将调整后的图像投射到被测平面。智能眼镜在检测到被测平面之后，就能根据智能眼镜相对于平面的位置关系将图像画面投影到被测平面上，让任何平面在智能眼镜系统中都可以成为一个图像显示的画面。
【附图说明】
[0023]图1为本发明智能眼镜系统的系统示意图；
[0024]图2为本发明智能眼镜系统中智能眼镜的示意图；
[0025]图3为本发明智能眼镜系统中LED网格单元的结构示意图；
[0026]图4为本发明中基于智能眼镜识别平面的方法流程图；
[0027]图5为本发明中一实施例的智能眼镜坐标系示意图；
[0028]图6为本发明中又一实施例中所采用双目立体视觉技术的示意图；
[0029]图7为本发明中又一实施例中待测平面模型的结构示意图；
[0030]图8为图7中待测平面模型的正对智能眼镜佩戴者的示意图；
[0031]图9为图7中待测平面模型与智能眼镜佩戴者成角度倾斜的示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合附图以及具体实施例来对本发明作进一步详细说明。
[0033]请参考图1，本发明涉及一种智能眼镜系统100，用于识别平面，其包括LED网格单元20、摄像单元30、计算单元40、显示单元50以及连接以上各单元的主控制单元60。
[0034]请结合参考图2和3，所述LED网格单元20设置在智能眼镜(未标示)的中间位置，包括一个红外LED21和一个经过精密加工的挡板22。所述挡板22上刻有细小的网格槽，所述挡板22设置于红外LED21的前方，通过这样的方式，最终将会产生一个红外线矩阵网格，并投射到被测平面。
[0035]请结合参考图2，所述摄像单元30包括左摄像头31和右摄像头32，两个摄像头31、32对称的安装于智能眼镜的左右两端，用于检测红外线矩阵网格投射到被测平面后的散射红外线，以得到红外线矩阵网格的变化数据。
[0036]所述计算单元40与摄像单元30连接，用于计算摄像单元30所检测得到的红外线矩阵网格的变化数据，得到被测平面相对于智能眼镜的角度和距离，并可进一步得到被测平面的面积。
[0037]所述显示单元50与计算单元40连接，用于根据被测平面相对于智能眼镜的角度和距离调整图像，并将调整后的图像投射到被测平面，让智能眼镜佩戴者感觉智能眼镜中显示的图像画面位于该平面上一样。
[0038]所述主控制单元60连接着LED网格单元20、摄像单元30、计算单元40和显示单元50，用于控制该等单元的执行过程。
[0039]在本发明一较佳实施例中，本发明所述的智能眼镜系统100，其主控制单元60可以集成计算单元40和显示单元50的功能。
[0040]在本发明另一较佳实施例中，本发明所述的智能眼镜系统100，还包括与主控制单元60连接的通信单元(未图示)和存储单元(未图示)，所述通信单元用于采集各种信息，所述存储单元用于存储各种信息。
[0041]在本发明另一较佳实施例中，本发明所述的智能眼镜系统100，其主控制单元60可以集成信息采集和信息存储的功能。
[0042]本发明根据以上所述的智能眼镜系统，在其计算出某一平面相对于智能眼镜的角度和距离之后，也就得到了相机坐标系的坐标，根据这一坐标进行图形变化，就能够让佩戴者在佩戴智能眼镜进行信息游览时，感觉图像画面是固定在某一个平面上的。
[0043]请参考图4，本发明还提供了一种基于智能眼镜识别平面的方法，其包括如下步骤:
[0044]S1、采用智能眼镜的LED网格单元投射红外线矩阵网格到被测平面；
[0045]在步骤SI中，所述LED网格单元可以投