发明内容

为了弥补现有人工视觉领域中彩色视觉恢复技术的不足，本发明提供一种眼球内置的人造眼装置，简称“眼中眼”装置，能够将外界视觉信息采集、处理后投射到选定的视网膜功能正常区域，使视觉障碍者获得彩色视觉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种眼球内置的人造眼装置，包括内置眼球组件，内置眼球组件包括植入于眼部晶状体与视网膜之间的微型LED曲面屏、微型聚焦透镜和中空眼球主体，中空眼球主体植入于眼部晶状体与视网膜之间，且中心位置设有中空通道，以便穿过眼部晶状体的光线到达视网膜，微型LED曲面屏和微型聚焦透镜间隔设置在该中空眼球主体的中空通道内，微型LED曲面屏靠近眼部晶状体一侧设置，微型聚焦透镜靠近视网膜一侧设置，微型LED曲面屏和微型聚焦透镜分别能够进行可控的转动、折叠及展开；根据微型LED曲面屏和微型聚焦透镜分别相对于中空通道的位置变化，内置眼球组件的工作状态能够分为以下两种：

其一为微型LED显示屏、后置微型透镜皆转动折叠让出天然的瞳孔到视网膜的光路，从而使得外界图像直接通过天然晶状体折射聚焦至视网膜上成像，刺激视神经产生神经信号并传输至大脑视觉中枢被患者看到，下文将该工作状态称为“自然状态”；

其二为展开植入于眼中的微型LED曲面屏与微型聚焦透镜，挡住天然瞳孔到视网膜的光路，将外界图像经由信息处理模块处理后传输至微型LED曲面屏上，再经由设置在微型LED曲面屏后方靠近视网膜一侧的微型聚焦透镜折射至视网膜上选定的区域成像，刺激视神经产生神经信号并传输至大脑视觉中枢被患者看到，下文将该工作状态称为“人工视屏状态”；这两种工作状态中，聚焦成像的最终位置均是在天然的视网膜上。

进一步的，还包括依次连接的图像生成模块、图像处理模块和外部控制模块，图像处理模块向微型LED曲面屏传递图像，在人工视屏状态下内置眼球组件具有两种工作模式：

其一为由图像生成模块中的图像采集设备采集图像、实时存储并传输至图像处理模块，由图像处理模块处理后实时传输至微型LED曲面屏上显示，微型LED曲面屏上的图像经由设置在微型LED曲面屏后方靠近视网膜一侧的微型聚焦透镜折射至视网膜上选定的区域成像，刺激视神经产生神经信号并传输至大脑视觉中枢被患者看到，下文将该工作模式称为“人工视屏实时通讯模式”；

其二为将网络或图像生成模块中存储的图像信息经图像处理模块处理后传输至微型LED曲面屏上，再经由设置在微型LED曲面屏后方靠近视网膜一侧的微型聚焦透镜折射至视网膜上选定的区域成像，刺激视神经产生神经信号并传输至大脑视觉中枢被患者看到，下文将该工作模式称为“人工视屏秘密通讯模式”；

外部控制模块能够控制内置眼球组件处于不同的工作状态或模式：其一为控制“自然状态”和“人工视屏状态”之间的切换；其二为控制“人工视屏实时通讯模式”和“人工视屏秘密通讯模式”之间的切换；其三为通过控制使得“人工视屏实时通讯模式”和“人工视屏秘密通讯模式”同时工作。

进一步的，所述图像生成模块包括图像采集单元、图像存储单元、图像提取单元和图像搜索单元，由外部控制模块控制对应不同的工作模式来选择启用不同的单元：人工视屏实时通讯模式下启用图像采集单元和图像存储单元；在人工视屏秘密通讯模式下，开通图像提取单元和图像搜索单元。

进一步的，所述图像处理模块，用于对接收到的图像进行处理，包括由外部控制模块控制的亮度调节单元、对比度调节单元、饱和度调节单元、像素调节单元、全景选取单元、局部图像选取单元、局部放大单元、望远效果单元、近景效果单元和运动成像补偿单元。

进一步的，所述外部控制模块还能够设置微型LED曲面屏的展开和旋转角度、像素、亮度、对比度、色彩和饱和度等、设置微型聚焦透镜的展开和旋转角度控制其聚焦折射的方向来控制内置眼球组件在不同工作模式下的成像参数设置。

进一步的，所述图像生成模块中的图像采集设备采用内置的微型图像采集设备，或者外置的图像采集设备。

进一步的，所述图像生成模块中的图像存储单元通过内置的存储芯片实现存储，或者通过无线传输存储于云端。

进一步的，所述图像生成模块中的图像提取单元是从内置的存储芯片中提取，或者是从云端提取。

进一步的，所述图像生成模块中的图像搜索单元通过连接网络开通搜索引擎实现，其网络连接采用无线网、局域网、4G和5G中的一种或多种。

进一步的，所述微型LED曲面屏和设置于微型LED曲面屏后方靠近视网膜一侧的微型聚焦透镜均能够转动、折叠和展开，通过将两者偏转不同角度能够使得微型LED曲面屏上的图像能够被聚焦成像在视网膜上的不同区域，从而使得内置眼球组件能够实现将微型LED曲面屏上的图像避开病变区、成像在视网膜功能正常区域的功能，以适用于黄斑病、白内障、弱视、近视、散光、夜盲等视网膜部分受损或未受损的视觉障碍患者、以及军人及其它需要秘密通讯或完成特殊任务的视网膜功能正常的人群等不同用户的需求。

进一步的，所述外部控制模块对内置眼球组件工作模式的控制方式为手动控制，或者为语音控制。

进一步的，所述图像处理模块采用内置的图像处理芯片，或者采用云端处理系统。

进一步的，所述微型LED曲面屏的亮度、像素、色彩和饱和度均可调。

进一步的，还包括内置光学信息增强装置，以实现红外线成像、紫外线成像、星光弱光成像等天然眼睛不具备的特殊功能。

进一步的，还包括植入于眼球内部的电源，其通过微型无线充电电池提供。

进一步的，所述图像生成模块与图像处理模块之间的信息传输、图像处理模块与微型LED曲面屏之间的信息通讯、以及外部控制模块与图像生成模块、图像处理模块、微型LED曲面屏和微型聚焦透镜之间的通讯采用有线方式或/和无线方式，无线信号传输的类型包括蓝牙、WIFI、Zigbee、移动通信。

有益效果：与现有人工视觉技术相比，（1）本发明提供的眼球内置的人造眼装置中的“人工视屏状态”涉及了微型LED曲面屏与微型聚焦透镜结合将图像成像在天然视网膜上这样一种新的成像方式；进而能够形成彩色视觉，这会带给患者对外部世界更直观更丰富的体验，而且“人工视屏实时通讯模式”和“人工视屏秘密通讯模式”的结合能够让使用者获得远远超过实时环境图像的信息量，即除了实时环境图像之外“看到”大量并不存在于真实眼前的景物、图像和文字信息，以完成特殊的任务；

（2）本发明中设置于微型LED曲面屏后方靠近视网膜一侧的微型聚焦透镜能够偏转不同角度，从而使得人造眼装置能够将微型LED曲面屏上的图像成像在视网膜上选定的区域，适用于黄斑病、白内障、弱视、近视、散光、夜盲等视网膜部分受损或未受损的视觉障碍患者、以及军人及其它需要秘密通讯或完成特殊任务的视网膜功能正常人群等不同用户的需求；

（3）本发明提供的眼球内置的人造眼装置能够应用于视觉恢复、娱乐、导航、资料查询、医疗、隐秘通讯等领域中。