一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板

文档序号:405113 发布日期:2021-12-17 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板 (Eye tracking system, control method and display panel ) 是由 诸健文 訾峰 孙建康 李鑫恺 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板,其中,一种眼动追踪系统,包括:相邻设置的第一红外传感单元与第二红外传感单元,第一红外传感单元用于采集第一信号,第二红外传感单元用于采集第二信号,其中,第一信号为环境红外信号和人眼反馈红外信号组成的混合信号;第二信号为环境红外信号;第一红外传感单元包括用于辅助获取人眼反馈红外信号的控光组件;对照处理模块,被配置为对第一信号和第二信号进行差分放大,以获得人眼反馈红外信号的放大信号;动态阈值更新模块,被配置为周期性获取人眼反馈红外信号并产生动态阈值;控制模块,被配置为根据实时获取的放大信号和动态阈值,实时判断人眼位置,实现眼动追踪。(The application discloses eye movement tracking system, control method, display panel, wherein, an eye movement tracking system includes: the infrared sensing device comprises a first infrared sensing unit and a second infrared sensing unit which are arranged adjacently, wherein the first infrared sensing unit is used for acquiring a first signal, the second infrared sensing unit is used for acquiring a second signal, and the first signal is a mixed signal composed of an environment infrared signal and a human eye feedback infrared signal; the second signal is an ambient infrared signal; the first infrared sensing unit comprises a light control assembly for assisting in acquiring infrared signals fed back by human eyes; a comparison processing module configured to differentially amplify the first signal and the second signal to obtain an amplified signal of the human eye feedback infrared signal; the dynamic threshold updating module is configured to periodically acquire the infrared signal fed back by the human eyes and generate a dynamic threshold; and the control module is configured to judge the position of the human eyes in real time according to the amplified signals and the dynamic threshold value acquired in real time, so that eye movement tracking is realized.)

一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板

技术领域

本申请一般涉及AR/VR技术领域,具体涉及一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板。

背景技术

眼动跟踪技术,也称为视线追踪技术,是利用机械、电子、光学等各种检测手段获取受试者当前“视觉注意”的方向的技术。它广泛应用于人机交互、医学、市场营销与广告、工效学、虚拟现实和军事等领域。

红外传感器因其结构简单、反应灵敏而得到了广泛的使用。红外传感器是眼动追踪常用的技术,主要是通过红外传感器接收人眼部反射后的红外光线值的变化来检测眼动特征。

然而,在一些特定的场景中,如VR整机内,由于封闭的环境中不仅集成有显示屏幕,还存在大量热源,这些都带来了大量的环境红外噪声,从而限制了红外传感器的正常使用。

因此,如何克服红外干扰问题是非常关键。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种眼动追踪系统、控制方法、显示面板,可以提高了眼动追踪的准确性,排除了使用情景变换所引起的阈值不适用问题。

第一方面,本申请提供了一种眼动追踪系统,包括:

相邻设置的第一红外传感单元与第二红外传感单元,所述第一红外传感单元用于采集第一信号,所述第二红外传感单元用于采集第二信号,其中,所述第一信号为环境红外信号和人眼反馈红外信号组成的混合信号;所述第二信号为环境红外信号;所述第一红外传感单元包括用于辅助获取所述人眼反馈红外信号的控光组件;

对照处理模块,被配置为对所述第一信号和所述第二信号进行差分放大,以获得所述人眼反馈红外信号的放大信号;

动态阈值更新模块,被配置为周期性获取所述人眼反馈红外信号并产生动态阈值;

控制模块,被配置为根据实时获取的所述放大信号和所述动态阈值,实时判断人眼位置,实现眼动追踪。

可选地,所述对照处理模块包括差分放大电路,所述差分放大电路的第一输入端与所述第一红外传感单元连接,所述差分放大电路的第二输入端与所述第二红外传感单元连接,所述差分放大电路的输出端与所述控制模块耦接。

进一步地,所述对照处理模块还包括:

第一滤波电路,所述第一滤波电路的第一端与所述第一红外传感单元连接,所述第一滤波电路的第二端与所述差分放大电路的第一输入端连接;

第二滤波电路,所述第二滤波电路的第一端与所述第二红外传感单元连接,所述第二滤波电路的第二端与所述差分放大电路的第二输入端连接。

进一步地,还包括动态筛选模块,所述动态筛选模块包括:

比较电路,被配置为对所述放大信号和所述动态阈值进行比较以产生比较结果;

开关电路,被配置为根据所述比较结果导通与断开所述对照处理模块与所述控制模块之间的连接。

可选地,所述比较电路包括比较器,所述比较器的第一输入端与所述对照处理模块的输出端连接,所述比较器的第二输入端与所述动态阈值更新模块的输出端连接,所述比较器的输入端与所述开关电路的控制端连接;

所述开关电路的第一端与所述对照处理模块的输出端连接,所述开关电路的第二端与所述控制模块连接。

第二方面,本申请提供了一种显示面板,包括如以上任一所述的眼动追踪系统,所述显示面板包括显示区域和围绕所述显示区域设置的非显示区域,其中,所述第一红外传感单元和所述第二红传感器在所述非显示区域四周均匀设置,所述第一红外传感单元和所述第二红外传感单元同层设置,且数量相等。

可选地,在所述非显示区域的一侧,多个所述第一红外传感单元沿第一方向阵列设置,多个所述第二红外传感单元沿第一方向与所述第一红外传感单元一一对应设置,每个所述第一红外传感单元和每个所述第二红外传感单元的间距相等。

可选地,所述对照处理模块的灵敏度≥10%,所述灵敏度为所述第一信号和所述第二信号之间的数值变化幅度。

第二方面,本申请提供了一种眼动追踪的控制方法,包括:

实时获取第一红外传感单元采集到的第一信号和第二红外传感单元采集到的第二信号,所述第一信号为环境红外信号和人眼反馈红外信号的混合信号,所述第二信号为环境红外信号;其中,所述第一红外传感单元与第二红外传感单元相邻设置,所述第一红外传感单元包括用于辅助获取人眼反馈红外信号的控光组件;

对所述第一信号和第二信号进行差分放大,获得所述人眼反馈红外信号的放大信号;

基于周期性获取的所述放大信号产生动态阈值;

根据实时获取的所述放大信号和所述动态阈值,实时判断人眼位置,实现眼动追踪。

可选地,所述基于周期性获取的所述放大信号产生动态阈值,包括:

选取若干个典型位置,获取所述典型位置处基于第一红外传感单元和第二红外传感单元获得的放大信号;

将各个所述典型位置处的所述放大信号的均值标定为阈值;

基于周期性地获取各所述典型位置处的所述放大信号的均值,更新标定的阈值,获得所述动态阈值。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本申请实施例提供的眼动追踪系统,通过设置红外传感对照系统环境红外噪声滤除电路,有效降低了环境红外噪声的影响,通过设置对照处理模块与动态阈值更新模块,实现了对环境红外噪声的感知与滤除,有效的提高了VR整机内红外传感器的感应能力,排除了使用情景变化所引起的阈值不适用问题,进而提高了眼动追踪的准确性,保障了VR整机的总体性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本申请的实施例提供的一种眼动追踪系统的结构示意图;

图2为本申请的实施例提供的一种眼动追踪系统的结构示意图;

图3为本申请的实施例提供的一种眼动追踪系统的连接示意图;

图4为本申请的实施例提供的一种红外传感单元的原理示意图;

图5为本申请的实施例提供的一种红外传感单元的在VR整机中的位置示意图;

图6为本申请的实施例提供的一种光学组件的原理示意图;

图7为本申请的实施例提供的一种比较电路的输出情况的示意图;

图8为本申请的实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图9为本申请的实施例提供的一种眼动追踪系统的控制方法的流程图;

图10为本申请的实施例提供的另一种眼动追踪系统的控制方法的流程图;

图11为本申请的实施例提供的一种位置信息编码方式的原理示意图;

图12为适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在基于红外传感器的眼动追踪系统中,需要利用红外发生系统对于人眼注视情况建立起监控,再利用红外传感器对于红外发生系统的反馈进行感知,并基于光电转换特性量化红外信息,从而实现VR整机内的眼动追踪。

根据实际测试可知,在未集成显示屏幕的封闭镜筒内,人眼注视点的变化,可以引起红外发生系统约10%的传播波动,此时,红外传感器可以有效地检测到这一波动,并传输至眼动追踪模块进行相关运算。而在集成有显示屏幕的封闭镜筒内,相应的数值会衰减至10%以下。而低于10%的光电变化,由于电路自身噪声的存在,是无法被有效识别并传输的。这就使得基于红外传感器的眼动追踪系统的注视点计算准确度无法得到有效保障。

除此之外,在VR整机实际应用场景中,根据使用者的不同、放映多媒体内容的不同以及使用时长累积等因素的影响。用于判定注视点的阈值也会相应变化。而现有的基于红外传感器的眼动追踪系统中,阈值是固定的,这就使得这一系统只能在满足特定测试条件下使用。一旦,相关条件发生变化,该系统的准确性就会大幅下降,甚至失效。

请详见图1,一种眼动追踪系统,包括:

相邻设置的第一红外传感单元100与第二红外传感单元110,所述第一红外传感单元100用于采集第一信号,所述第二红外传感单元110用于采集第二信号,其中,所述第一信号为环境红外信号和人眼反馈红外信号组成的混合信号;所述第二信号为环境红外信号;所述第一红外传感单元100包括用于辅助获取所述人眼反馈红外信号的控光组件。

对照处理模块200,被配置为对所述第一信号和所述第二信号进行差分放大,以获得所述人眼反馈红外信号的放大信号。

动态阈值更新模块300,被配置为周期性获取所述人眼反馈红外信号并产生动态阈值。

控制模块400,被配置为根据实时获取的所述放大信号和所述动态阈值,实时判断人眼位置,实现眼动追踪。

本申请实施例中提供的眼动追踪系统,通过对照处理与动态阈值的结合,静态的环境红外噪声与动态的环境红外噪声均可以被有效地排除,从而使得基于红外传感器的眼动追踪系统可以实时地适应各种红外场景,进而实现准确可靠的眼动追踪。

在具体实施时,如图2所示,所述对照处理模块200包括差分放大电路201,所述差分放大电路201的第一输入端与所述第一红外传感单元100连接,所述差分放大电路201的第二输入端与所述第二红外传感单元110连接,所述差分放大电路201的输出端与所述控制模块400耦接。

其中,如图3所示,所述对照处理模块还包括:

第一滤波电路202,所述第一滤波电路202的第一端与所述第一红外传感单元100连接,所述第一滤波电路202的第二端与所述差分放大电路201的第一输入端连接。

第二滤波电路203,所述第二滤波电路203的第一端与所述第二红外传感单元110连接,所述第二滤波电路203的第二端与所述差分放大电路201的第二输入端连接。

在本申请实施例中,滤波电路包括滤波器,传感单元采集到的脉冲信号先经过滤波器,利用滤波器对脉冲信号进行去噪处理,该去噪处理可以去除电路中的自身噪声,本申请对于滤波电路采用的滤波器不做具体限定,滤波器还可以消除脉冲信号中的噪声和毛刺,使得脉冲信号的波形更加光滑,去噪处理后获得去噪后的脉冲信号。

需要说明的是,在本申请实施例中第一红外传感单元100和第二红外传感单元110的采集到的信号是不同的。在基于红外传感单元的眼动追踪系统中,需要根据红外传感单元接收到的人眼反馈的红外光来判断人眼注视点。在VR整机中,由于透镜的存在、眼球形状以及镜筒长度等诸多因素对于光路的影响,并不是每一个位置都可以有效地接收到人眼反馈的红外光。

因此,在本申请实施例中,如图4所示,通过为第一红外传感单元100通过配置控光组件101,才能够确保位于模组周围的红外传感单元可以接收到人眼反馈的红外光,图4中用光线P表示。第二红外传感单元110设置在第一红外传感单元100的四周位置,且,第二红外传感单元110未设置控光组件101,以获得第一红外传感单元100周围位置的红外光噪声(环境红外光)。通过这种方式,可以有效提高检测精度。

需要说明的是,在本申请实施例中,在显示面板11出光侧设置有多个红外光源发射装置20,控光组件101包括设置在传感器和人眼之间的若干光学透镜1,所述光学透镜1用于接收人眼反射的红外光,如图5-6所示。因此,在本申请实施中,通过均布红外光源发射装置20,使得红外光源均匀照射眼睛,并通过各种光学透镜1的组合可以实现以使得进入人眼的各个角度的红外光均可以进行反射。本申请的光学透镜1还可以通过对于固定波长的透过来进一步增加获取人眼反射的红外光线。当然,本申请实施例中还包括对于光线进行调整的其他光学元件,以实现对于红外传感器对于人眼反馈红外信号的识别精度。

通过将两路传感单元的输出信号并行读出,首先通过滤波电路,对电路噪声进行滤除,随后通过差分放大电路201,将两路信号值相减,即可只保留人眼反馈的红外信号,最后对该信号进行放大处理,输出至下一模块进行处理。

另外需要说明的是,在本申请实施例中,所述差分放大电路201对于两路传感单元获得的信号进行差分放大处理,并输出差分放大处理后的放大信号。由于进行差分后的检测信号可能只有几十毫伏,如果直接输入到动态阈值更新模块300和控制模块400中,不容易得出较为精确的结果,所以在检测信号输入到下一模块之前,需要进行前置的信号放大。

本申请实施例中,对于差分放大电路201的形式并不具体进行限制。根据不同的应用器件或者应用环境的不同,可以具有不同的放大倍数。示例性地,差分放大电路201包括运算放大器,运算放大器的同相输入端接入第一信号(环境红外光信号+人眼反馈红外信号),反相输入端接入第二信号(环境红外光信号),经过运算放大器进行差分放大后获得经过放大的放大信号。

因此,在红外发生系统与人眼所共同建立的光场中,只有处于若干特定位置的红外传感单元,可以在控光系统的辅助下,接受到与人眼产生交互,可以用于眼动追踪的红外光信号。而且这些位置,可以由控光系统精准控制在毫米级。这就使得相邻的两个红外传感单元,一个可以同时接收到环境红外噪声和有效红外光反馈,而另一个却只能够接收到环境红外噪声。基于此,通过将二者接收到的光电信号进行差分放大,便可以提取到有效红外光电信号,对照滤波系统得以有效实现。

在本申请实施例中,所述眼动追踪系统还包括动态筛选模块500,所述动态筛选模块500包括:

比较电路,被配置为对所述放大信号和动态阈值进行比较以产生比较结果。

开关电路,被配置为根据所述比较结果导通与断开所述对照处理模块200与所述控制模块400之间的连接。

其中,所述比较电路包括比较器501,所述比较器501的第一输入端与所述对照处理模块200的输出端连接,所述比较器501的第二输入端与所述动态阈值更新模块300的输出端连接,所述比较器501的输入端与所述开关电路502的控制端连接。

所述开关电路502的第一端与所述对照处理模块200的输出端连接,所述开关电路502的第二端与所述控制模块400连接。所述开关电路502包括晶体管,所述晶体管的控制端与比较器501的输出端连接,通过比较器501输出的高低电平,控制晶体管接通或者断开,来控制所述差分放大电路201的输出端是否将放大信号上传控制模块400。

由于,眼动追踪系统需要对于若干路红外传感单元的输出进行数据处理,而非注视点周围的红外传感单元是没有数值变化的。如果不加筛选地对于所有路数据都进行上传,就会使控制模块400做大量无效计算,降低眼动追踪的频率。因此,需要对上传数据进行筛选。根据眼动追踪的原理,在所有路数据都上传的情况下,需要筛选出各向数值最低的红外传感单元对于人眼注视点进行定位。

在本申请实施例中,通过动态筛选模块500可以通过设置动态阈值的方式,对于是否将数据进行上传设置判断条件,可大大降低控制模块400的数据处理压力。

在具体应用时,将红外传感单元的输出路,一路与比较器501相连,一路与开关电路502相连。图7中示例出了一种比较器501的输出结果,其中Uref为动态阈值的输入端,Us为放大信号的输入端,输出端用U0表示。例如,当输出值小于参考电压时,比较器501输出高电平,开启开关电路502,使得这一路电路被上传。相反,若输出值大于参考值,则开关电路502不导通,无法上传。

但是,由于使用者的改变、显示画面的变化等诸多因素的影响,人眼所能够反馈的红外光的强度会不断发生变化。因此,固定的阈值会引起上传筛选功能失效或所有数据都被截断的情况发生。由此可知,需要对于判决阈值进行实时更新。

因此,本申请实施例中,差分放大电路201的输出端连接比较器501的第一输入端,动态阈值更新模块300连接比较器501的第二输入端,通过将差分放大后的红外信号与动态阈值进行比较,若差分放大信号小于动态阈值,则将红外传感单元的信号以及其他信号进行上传。若差分放大信号大于动态阈值,则不进行上传。

需要注意的是,由于人眼对于红外的反射率最低,所以对于红外信号的值,数值越低的表示红外传感器获得的人眼信号的相关性越高,用于获得的人眼注视点的定位越精准。

在本申请实施例中,对于动态阈值更新模块300对于阈值的获取方式可以通过在镜筒内选择一系列典型位置,设置红外传感单元,可以建立起对于环境红外噪声的监控,再设置硬件电路和软件算法,将滤噪后的放大信号叠加至动态阈值更新模块300,以一定频率对阈值进行更新,实现动态阈值判决,进而排除一系列动态因素的影响。

值得注意的是,在本申请实施例中,动态阈值更新模块300对于获取的动态阈值,是通过调用控制模块400中已经存储的红外传感单元经过差分放大后的信号以及经过与阈值进行比较后的信号值,该信号值的精度较其他未经处理过的信号,具有较高的精度。因此,通过提高动态阈值的精度还可以进一步提高眼动追踪系统的精度。通过动态阈值的方式,可以实现根据环境与使用情景变化实时更新判决阈值,可以实时感知红外水平,提高阈值判决的效率与准确性。另外,还可以对红外照射水平的实时感知,使得判决基准始终保持当前使用情景下的最佳水平。

在本申请实施例中,通过设置在AR/VR设备上的第一红外传感单元100和第二红外传感单元110组合来实现对于人眼的追踪。在本申请中还提供了一种显示面板,包括如以上所述的眼动追踪系统,其中所述显示面板11包括显示区域AA和围绕所述显示区域设置的非显示区域DA,其中,所述第一红外传感单元100和所述第二红传感器在所述非显示区域DA四周均匀设置,如图8所示。

在本申请实施例中,所述第一红外传感单元和所述第二红外传感单元同层设置,且数量相等。在所述非显示区域的一侧,多个所述第一红外传感单元沿第一方向阵列设置,多个所述第二红外传感单元沿第一方向与所述第一红外传感单元一一对应设置,每个所述第一红外传感单元和每个所述第二红外传感单元的间距相等。

在所述非显示区域DA的一侧上,多个所述第一红外传感单元100在所述非显示区域DA内沿第一方向阵列设置,多个所述第二红外传感单元110在所述非显示区域DA内也沿第一方向阵列设置,并且,所述第二红外传感单元110的阵列位于所述第一红外传感单元100的阵列的第二方向上,所述第一方向和所述第二方向垂直。

需要说明的是,在本申请实施例中,第一方向为沿所述显示面板11的四边延伸的方向,在显示面板11不同的边界上,第一方向不同。而,第二方向为与第一方向垂直的方向。第二方向可以为从显示中心指向显示边缘的方向,也可以为从显示边缘指向显示中心的方向。因此,在本申请实施例中,第二红外传感单元110可以设置在第一红外传感单元100背离显示中心的方向,还可以设置在第一红外传感单元100靠近显示中心的方向。另外,在显示面板11的不同方向的边界上,可以存在不同的设置方案。

在本申请实施例中,所述对照处理模块200的灵敏度不小于10%,其中所述灵敏度用于表征所述第一信号和第二信号之间的数值变化幅度。本申请实施例中,通过设置第一传感单元和第二红外传感单元的布置方案、对照处理模块200中的不同功能模块的设置,例如滤波电路、放大电路的设置不同可以影响对照处理模块200的灵敏度。

请参考图9,本申请还提供了一种眼动追踪的控制方法,包括:

S02、实时获取第一红外传感单元100采集到的第一信号和第二红外传感单元110采集到的第二信号,所述第一信号为环境红外信号和人眼反馈红外信号的混合信号;所述第二信号为环境红外信号。

其中,所述第一红外传感单元100与第二红外传感单元110相邻设置,所述第一红外传感单元100包括用于辅助获取人眼反馈红外信号的控光组件101。

在本申请实施例中,通过为第一红外传感单元100通过配置控光组件101,才能够确保位于模组周围的红外传感单元可以接收到人眼反馈的红外光。第二红外传感单元110设置在第一红外传感单元100的四周位置,且,第二红外传感单元110未设置控光组件101,以获得第一红外传感单元100周围位置的红外光噪声(环境红外光)。通过这种方式,可以有效提高检测精度。

S04、对所述第一信号和第二信号进行差分放大,获得所述人眼反馈红外信号的放大信号。

通过将两路传感单元的输出信号并行读出,首先通过滤波电路,对电路噪声进行滤除,随后通过差分放大电路201,将两路信号值相减,即可只保留人眼反馈的红外信号,最后对该信号进行放大处理,输出至下一模块进行处理。

S06、基于周期性获取的所述放大信号产生动态阈值。

在具体应用时,所述步骤S06包括:

S101、选取若干个典型位置,获取所述典型位置处基于第一红外传感单元100和第二红外传感单元获得的放大信号。在本申请实施例中,所述典型位置处可以包括与人眼距离最近的几个位置,或者环境光信号影响最小的位置。视不同器件的遮挡情况,可以存在不同的典型位置。

S102、将各个所述典型位置处的所述放大信号的均值标定为阈值;在本申请实施例中,阈值的大小为各处的放大信号的均值仅为示例性说明,在不同的实施例中,还可以通过设置不同典型位置处的比重来控制阈值的精准度。

S103、基于周期性地获取各所述典型位置处的所述放大信号的均值,更新标定的阈值,获得所述动态阈值。

在本申请实施例中,可以通过在镜筒内选择一系列典型位置,建立起对于环境红外噪声的监控,将滤噪后的放大信号叠加至动态阈值更新模块300,以一定频率对阈值进行更新,实现动态阈值判决,进而排除一系列动态因素的影响。

另外,本申请中对于典型位置的数量、用于更新标定的阈值的周期、以及获得动态阈值的计算方式仅为示例性说明。视不同的器件、应用场景可以进行不同的设置。在对于同一设备的不同用于APP还可以存在不同的设置。

S08、根据实时获取的所述放大信号和所述动态阈值,实时判断人眼位置,实现眼动追踪。

其中,所述方法还包括:

S10、基于所述动态阈值对实时获取的所述放大信号进行数据筛选,以用于执行以下至少之一:

A、判断是否上传所述放大信号;

B、判断是否保存所述放大信号;及

C、判断所述放大信号是否用于实时判断人眼位置。

本申请实施例中,通过将动态阈值应用于不同的位置,可以实现不同的作用,例如,通过设置动态阈值的方式,对于是否将数据进行上传设置判断条件,可大大降低数据处理压力。再例如,通过设置动态阈值的方式,对于是否将数据进行保存设置判断条件,可以进一步降低数据内存。又例如,通过设置动态阈值的方式,对于实时判断人眼位置,可以需要筛选出各向数值最低的红外传感单元对于人眼注视点进行定位。

其中,如图10所示,所述步骤S08中,所述基于所述动态阈值对实时获取的所述放大信号进行数据筛选,方法包括:

S110、判断实时获取的所述放大信号是否小于所述动态阈值;

S120、若小于,则确定该放大信号被用于执行以下至少之一:

A、判断是否上传所述放大信号;

B、判断是否保存所述放大信号;及

C、判断所述放大信号是否用于实时判断人眼位置。

需要注意的是,由于人眼对于红外的反射率最低,所以对于红外信号的值,数值越低的表示红外传感器获得的人眼信号的相关性越高,用于获得的人眼注视点的定位越精准。

在本申请实施例中,数据筛选可以通过物理电路的方式进行筛选,还可以通过对于信号进行程序处理的方式进行阈值比较。在其他的一些实施例中,还可以通过多种方式的组合俩实现。例如,对于通过电路的方式可以进行筛选确定是否上传,再接收在上传的数据后,通过程序的方式判断数据的大小,以确定是否保存,并将通过两种方式获得进行数据筛选后的信号用于判断人眼位置。

需要说明的是,在本申请实施例中,由于使用者的改变、显示画面的变化等诸多因素的影响,人眼所能够反馈的红外光的强度会不断发生变化。因此,固定的阈值会引起上传筛选功能失效或所有数据都被截断的情况发生。由此可知,需要对于判决阈值进行实时更新。在应用时,无论通过何种方式,用于执行判断中的阈值为动态更新后的阈值。

本申请示例了一种通过电路方式对于动态阈值适用于判断是否将传感信号进行上传。在应用时,所述步骤S08中,所述基于所述动态阈值对实时获取的所述放大信号进行数据筛选,方法包括:

S201、将所述放大信号和动态阈值输入比较器501的两输入端,进行比较以产生比较结果;

S202、将所述比较结果输入开关电路502,通过所述开关电路502的导通与断开实现数据筛选;其中,

S203、当所述放大信号小于所述动态阈值时,所述开关电路502导通;

S204、当所述放大信号不小于所述动态阈值时,所述开关电路502断开。

在具体应用时,将红外传感单元的输出路,一路与比较器501相连,一路与开关电路502相连。当输出值小于参考电压时,比较器501输出高电平,开启开关电路502,使得这一路电路被上传。相反,若输出值大于参考值,则开关电路502不导通,无法上传。

在本申请实施例中,可以建立起对于环境红外噪声的监控,再设置硬件电路和软件算法,将环境红外噪声水平量化叠加至阈值判决模块,以一定频率对阈值进行更新,实现动态阈值判决,进而排除一系列动态因素的影响。

需要说明的是,对于获取的动态阈值,是通过调用已经存储的红外传感单元经过差分放大后的信号以及经过与阈值进行比较后的信号值,该信号值的精度较其他未经处理过的信号,具有较高的精度。因此,通过提高动态阈值的精度还可以进一步提高眼动追踪系统的精度。

在本申请实施例中,控制模块400中包括两个域,一个是红外传感器信息寄存域,一个是阈值更新计算域。其中,红外传感器信息寄存域用于记录每一路红外传感器的位置信息与输出电压信息,在本申请实施例中,示例了一种红外信号的存储编码方式,为每一路红外传感器开辟16比特的寄存空间,其中高八位用于存储红外传感器位置信息,低八位用于存储红外传感器的输出电压值。其中电压值的编码方式遵循AD处理器的编码规范。高八位用于位置寻址,低八位用于计算更新阈值。图11中示例了一种红外传感器位置的编码方式。其中的四位中用于对于显示面板11上的红外传感器进行分组,共分为m组,每组有n/m个,其中,n为红外传感器的数量。其他的四位用于对于组内传感器的定位。

需要说明的是,在本申请实施例中,n为第一红外传感单元100的数量或者第二红外传感单元110的数量,在本申请实施例中,第一红外传感单元100和第二红外传感单元110搭配使用,用于存储的红外信号为经过滤噪后的信号,因此,n为一类传感器的数量。本申请对于编码方式并不限于此,在不同的实施例中,还可以存在其他的编码方式。

其中,阈值更新域中记录有阈值更新红外传感器的位置信息,基于记录的典型位置信息,阈值更新计算程序每间隔一段时间,便根据位置信息从红外传感器信息寄存域中进行寻址,记录所有阈值更新红外传感器的电压值,并向均值计算模块进行输出,以更新最佳阈值。

本申请提供了一种电子装置,包括如以上任一所述眼动追踪系统,还包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如以上任一所述的眼动追踪的控制方法。

本申请所述的电子设备包括但不限于可穿戴设备,可穿戴设备种类很多,基本都具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在,例如头戴式虚拟现实眼镜、头戴式增强现实眼镜。本申请实施例电子装置还可以是电视,也可以是PC、智能手机、平板电脑、车载显示设备、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts Group AudioLayer III,动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、MP4(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、便携计算机等具有显示功能的显示装置。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如以上任一所述的眼动追踪的控制方法。

下面参考图12,图12为本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

如图12所示,计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901,其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分909加载到随机访问存储器(RAM)909中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM909中,还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU901、ROM902以及RAM909通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905:包括键盘、鼠标等的输入部分906;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907;包括硬盘等的存储部分908;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器910上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在机器可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时,执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是,本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。

计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。

计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述,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发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

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