具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参见图1，为实现上述发明目的之一，本发明的一实施方式提供一种便携式视觉辅助装置100，所述装置100包括处理单元101、至少一个图像采集单元102、显示单元103，所述图像采集单元102用于获取所述目标物体200的二维或三维信息，所述处理单元101对所述二维或三维信息进行处理形成视觉辅助附加信息，所述显示单元103用于将所述视觉辅助附加信息叠加显示在所述目标物体上。处理单元 101可以包括处理器(未图示)和存储器(未图示)。例如，可在内存中存储便携式视觉辅助装置100的操作指令，并可根据存储的指令进行操作使处理器被激活/被指示(例如，由用户300)。此外，在便携式视觉辅助装置100的操作过程中获取和/或使用的数据可以存储在处理单元101的存储器上。

在具体的实施例中，图像采集单元102可以投射结构光，比如，图像采集单元102可以包括投射单元、相机单元，投射单元被配置为投射结构光至所述目标物体表面，相机单元被配置为获取所述目标物体的结构光图像的二维或三维信息，在本具体实施例中，利用光学手段如摄像头拍摄目标物体的外观或三维结构信息，再将获取的信息进行处理得到目标物体的二维或三维信息。本领域的技术人员应该了解到，在其他的实施例中，也可以通过其他技术手段如飞行时间(″TOF″)技术发射持续不断的″面光源″，通过记录反射光到达接收器的时间快速算出光源(比如激光、LED等)与物体之间的距离，由此得到目标物体的3D图像和轮廓等二维或三维信息。

在本发明一实施例中，所述显示单元103可以是光投影设备。所述光投影设备可以投射可见光和/ 或不可见光。光投影设备可以是可见光投影设备，比如振镜、微型投影仪，可见光投影设备被配置为将可见光投射在用户感兴趣的目标物体上。比如当低视力用户在户外出行时，如遇到上下楼梯时，可以使用本发明的便携式视觉辅助装置100，其图像采集单元102发出的光在多级楼梯上形成楼梯的轮廓并叠加显示在楼梯上，使得低视力用户可以准确的看清楚楼梯的宽度和高度，避免因楼梯台阶界限不清晰导致发生意外事故。

当然，光投影设备还可以是不可见光投影设备，不可见光投影设备被配置为投射不可见光(例如，人眼不可见的红外线等)至用户感兴趣的目标物体上。用户通过特殊的设备比如手机或AR眼镜的摄像头等就能看清叠加在楼梯或其他目标物体上的视觉辅助附加信息。

在本发明一实施例中，显示单元103可以是电子显示屏，比如AR增强现实类型的融合光学和电学硬件和软件的助视眼镜，助视眼镜被设计成捕捉用户的周围场景图像，并通过AR显示系统实时显示捕捉到的场景，并可对显示的场景进行放大或修改用来辅助增强低视力用户的视力。以上述的低视力用户在上下楼梯时的使用模式(″楼梯工作模式″)为例，低视力用户可以通过助视眼镜的显示屏看到楼梯及叠加显示在楼梯上的轮廓线，以增强低视力用户在户外出行时的视力以提高人身安全性。所述二维或三维信息包括所述目标物体不同平面之间的高度差。二维或三维信息不仅包括了每级楼梯的高度宽度等轮廓线，还包括每级楼梯之间的高度差，使用户更加直观的感受到楼梯的高度差，消除了安全隐患大大提升了低视力用户户外出行的安全感。在另一个实施方案中，显示单元103可以是一个手持智能设备的屏幕，如智能手机屏。

本发明所述视觉辅助附加信息包括高色差光亮显示、高色差轮廓显示、高色差文字提示、网格轮廓显示。在本发明一实施例中，参照图2，当低视力用户300使用本发明的便携式视觉辅助装置100上下楼梯 (″楼梯工作模式″)时，图像采集单元102将光投射在用户选择的感兴趣的目标物体200上用于提醒用户，比如脚下的三阶楼梯上(比如用户在下楼梯时将要下的三个台阶)。例如，便携式视觉辅助装置100可以被配置为通过用户300将便携式视觉辅助装置100和/或图像采集单元102指向目标物体200来选择目标物体。该三阶楼梯都出现展示楼梯轮廓的光亮显示，以显示出每阶楼梯的宽度和高度。在一个实施方案中，便携式视觉辅助装置100被配置为在楼梯上以不同的颜色和/或图案显示相邻的楼梯。在一种实施例中，第一阶楼梯可以在楼梯上显示黄色网格状的轮廓，第二阶楼梯可以显示有蓝色网格状的轮廓，第三阶楼梯与第一阶楼梯相同，也显示黄色网格状的轮廓，如此黄蓝网格间隔的差别提示提醒低视力用户提高上下楼梯的安全性。在其他实施方式中，差别提示还可以其他不同颜色或图案间隔显示在不同台阶上。

参照图3，用户在下了一级楼梯后，其便携式视觉辅助装置100仍然继续工作，同样地，此时用户脚下的三阶楼梯上仍依次显示黄色网格轮廓、蓝色网格轮廓、黄色网格轮廓，以区别出每阶楼梯台阶提升低视力用户的视力和安全感，满足了低视力用户户外出行时的需求。

应该理解的是，在其他实施方案中，便携式视觉辅助装置100可以被配置为将视觉辅助附加信息显示数量不同于三个的台阶上。在一个实施例中，便携式视觉辅助装置100可被配置为至少有两个台阶显示视觉辅助附加信息(例如，两个台阶上显示不同颜色的网格轮廓)。在另一个实施例中，其他实施例中的便携式视觉辅助装置100可以被配置为至少在三个台阶显示视觉辅助附加信息(例如，三个台阶被照亮并显示不同颜色的网格轮廓，四个台阶被照亮并显示不同颜色的网格轮廓，等等)。

在本发明一实施例中，视觉辅助附加信息显示高色差轮廓显示，图像采集单元102获取的目标物体 200的二维或三维信息包括多级楼梯台阶与用户所在台阶之间在竖直方向的高度差(比如楼梯的高度方向)，与上一实施例不同的是，在本实施例中，所述视觉辅助附加信息还包括一个或多个根据所述高度差做出的差别提示、安全提示和危险提示。当其中任一台阶的所述高度差小于预设安全阈值时，所述安全提示显示在该级台阶上；当其中任一台阶的所述高度差大于预设安全阈值时，所述危险提示显示在该台阶上。参照图4，比如设置安全阈值为25cm，只有离用户最近的下一级台阶与用户所在台阶之间的距离小于25cm，在一个实施方案中，安全警报和危险警报可以通过在台阶上显示不同颜色来实现。例如，一个台阶用第一种颜色(例如，绿色)来显示安全警报，而在下一个台阶用第二种颜色(例如，红色)来显示危险警报。举例来说，仅在用户最近的下一级台阶上显示绿色网格轮廓，即安全提示，而下方的其他台阶都显示红色网格轮廓，即危险提示。

参照图5，用户在下了一级楼梯后其便携式视觉辅助装置仍然继续工作，同样地，此时用户脚下的三阶楼梯上仍依次显示绿色网格轮廓、红色网格轮廓、红色网格轮廓。用户仅需按照视觉辅助附加信息的提示，下楼梯时仅需走到绿色网格轮廓所在的台阶即可安全下楼梯。在其他替代的实施方式中，安全提示和危险提示还可以是字体或图案或声音提醒信号、振动提醒信号及其中任意两种或几种的组合。图2-图5 附图中的手电筒形状是本发明的便携式视觉辅助装置一种实施方式，应该理解的是，便携式视觉辅助装置 100的形状/形式还可以是如项链、眼镜、帽子、或可穿戴于人体的其他形状或结构而不限于图示的形状或结构。

在本发明一实施例中，所述视觉辅助附加信息包括所述目标物体的二维或三维信息和所述目标物体与用户之间的水平距离信息。比如当低视力用户在夜间出行使用模式时，低视力用户使用本发明的便携式视觉辅助装置，图像采集单元102向前方投射光照射到用户前方的物体，如遇到前方物体比如门框，显示单元103会将门框的轮廓可叠加显示在现实中的门框上，并可显示出该门框与用户之间的水平距离。如遇到前方有多个物体的话，还可以提示用户走无阻碍行进的物体的路线，即帮助用户智能规划安全的行进路线。在其他的实施方式中，还可以增加传感器组件，比如距离传感器，用于监测用户感兴趣的目标物体与用户之间的水平距离。距离传感器可以是微机电MEMS传感器、超声传感器、激光测距传感器，毫米波传感器，雷达测距传感器、结构光传感器，光学测距传感器、摄像头中的一种或几种的组合。

本发明还提供了一种智能电子设备，包括如上所述的一种便携式视觉辅助装置，所述智能电子设备可以是手机、平板电脑PAD或笔记本电脑。

本发明还提供了一种头戴式视觉辅助设备，包括如上所述的一种便携式视觉辅助装置，比如，所述头戴式视觉辅助设备可以是智能AR增视眼镜。

本发明还提供了一种上下楼梯辅助装置，所述装置包括处理单元、至少一个图像采集单元、显示单元，所述图像采集单元用于获取楼梯的二维或三维信息，所述处理单元对所述二维或三维信息进行处理形成视觉辅助附加信息，所述显示单元用于将所述视觉辅助附加信息叠加显示在所述楼梯上。上下楼梯辅助装置的图像采集单元、显示单元和处理单元的技术特征可以参照本说明书中便携式视觉辅助装置100的技术特征，在此不再赘述。

本发明所述的用户包括低视力用户，比如黄斑变性初期患者、黄斑变性(AMD)、青光眼、黄斑裂孔和其它FOV视场相关的失明或视力缺陷状况，例如中央黄斑疤痕、组织胞浆菌病、晚期青光眼、黄斑变性病、中心性浆液性视网膜病、近视性黄斑变性、糖尿病性黄斑水肿、膀胱ID黄斑水肿、黄斑裂孔、黄斑萎缩、中央黄斑疤痕、组织胞浆菌病、黄斑裂孔、前缺血性视神经病变和视网膜色素变性等。

诸方面：

应当理解，方面1-11中的任何一个都可以与方面12相结合。

方面1：一种便携式视觉辅助装置，所述装置包括处理单元、至少一个图像采集单元、显示单元，所述图像采集单元用于获取目标物体的二维或三维信息，所述处理单元对所述二维或三维信息进行处理形成视觉辅助附加信息，所述显示单元用于将所述视觉辅助附加信息叠加显示在所述目标物体上。

方面2：根据方面1所述的一种便携式视觉辅助装置，所述图像采集单元包括投射单元、相机单元，所述投射单元用于投射结构光至所述目标物体表面，所述相机单元用于获取所述目标物体的结构光图像的二维或三维信息。

方面3：根据方面1所述的一种便携式视觉辅助装置，所述显示单元为可见光投影设备、不可见光投影设备或显示屏。

方面4：根据方面3所述的一种便携式视觉辅助装置，所述可见光投影设备或不可见光投影设备包括振镜、微型投影仪。

方面5：根据方面1所述的一种便携式视觉辅助装置，所述二维或三维信息包括所述目标物体不同平面之间的高度差。

方面6：根据方面5所述的一种便携式视觉辅助装置，所述视觉辅助附加信息包括根据所述高度差做出的差别提示、安全提示和危险提示。

方面7：根据方面6所述的一种便携式视觉辅助装置，当所述目标物体为楼梯时，所述差别提示包括以不同颜色或图案间隔显示不同台阶，所述二维或三维信息包括多级楼梯台阶与用户所在台阶之间在竖直方向的高度差，当其中任一台阶的所述高度差小于预设安全阈值时，所述安全提示显示在该级台阶上；当其中任一台阶的所述高度差大于预设安全阈值时，所述危险提示显示在该台阶上。

方面8：根据方面1所述的一种便携式视觉辅助装置，所述视觉辅助附加信息包括高色差光亮显示、高色差轮廓显示、高色差文字提示、网格轮廓显示。

方面9：根据方面1所述的一种便携式视觉辅助装置，所述视觉辅助附加信息包括所述目标物体的二维或三维信息和所述目标物体与用户之间的水平距离信息。

方面10：一种智能电子设备，包括：如方面1-9中任一所述的一种便携式视觉辅助装置。

方面11：一种头戴式视觉辅助设备，包括：如方面1-9中任一所述的一种便携式视觉辅助装置。

方面12：一种上下楼梯辅助装置，所述装置包括处理单元、至少一个图像采集单元、显示单元，所述图像采集单元用于获取楼梯的二维或三维信息，所述处理单元对所述二维或三维信息进行处理形成视觉辅助附加信息，所述显示单元用于将所述视觉辅助附加信息叠加显示在所述楼梯上。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上对本申请实施例所提供的便携式视觉辅助装置、智能电子设备和增视仪进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。