阅读说明：本技术 一种人工智能液体眼镜 (Artificial intelligence liquid glasses ) 是由 赵悟翔 张子怡 伍晗萌 李顺 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种人工智能液体眼镜,包括眼球追踪模块、数据处理模块、眼镜镜框、驱动模块、集成化透镜屏、半反半透镜、现实捕获摄像头。眼球追踪模块采集眼球的相关数据,现实捕获摄像头获得深度感应数据。通过数据处理模块中的智能芯片和人工智能相关算法进行相应的分析处理,得到驱动参数理论值。驱动模块据此数据进行驱动,使得集成化透镜屏中透镜的曲率半径改变,从而实现智能变焦、清楚地成像在视网膜上。本发明除了近视远视校正模式与望远模式外,还具有AR自适应调节模式。在此实时显示基础上,还有模拟3D眼镜功能、翻译功能、导航功能等。(The invention discloses artificial intelligent liquid glasses, which comprise an eyeball tracking module, a data processing module, a glasses frame, a driving module, an integrated lens screen, a semi-reflecting and semi-transmitting lens and a real capture camera. The eyeball tracking module collects relevant data of eyeballs, and the camera is captured to obtain depth sensing data. And carrying out corresponding analysis processing through an intelligent chip in the data processing module and an artificial intelligence related algorithm to obtain a driving parameter theoretical value. The driving module drives according to the data, so that the curvature radius of the lens in the integrated lens screen is changed, and intelligent zooming and clear imaging on the retina are realized. The invention has an AR self-adaptive adjusting mode besides a near-sight far-sight correcting mode and a telescopic mode. On the basis of the real-time display, the system also has a simulated 3D glasses function, a translation function, a navigation function and the like.)

一种人工智能液体眼镜

技术领域

本发明涉及一种液体眼镜，更具体地说，本发明涉及一种人工智能液体眼镜。

背景技术

目前我国近视人数超六亿，其中青少年人群占三分之一。由于他们处于生长发育期，随着眼轴的增长，其度数也较快地增长，一般为75度/年-125度/年，需频繁更换眼镜。我国老花眼基数庞大，受其困扰人群多，且呈现年轻化的趋势，一般是通过配置多幅眼镜或佩戴分区眼镜来补偿老花眼较弱的自我调节能力。分区双光眼镜使用者一般从镜片的上部看远处，从下部看近处，在观看远近物体时需要通过不同部分进行视野转换。但这种眼镜视野有限，对视力会造成很大的损害，在某些情况下，该眼镜还会引起眩晕和不适感。与此同时，目前的AR显示是在固定焦平面显示该覆盖图，而无深度空间上的显示，这种差异经常会导致眩晕感、视力模糊、疲劳、恶心等，使得产品体验较差。此外，在各种设备不断微型化、轻量化的当下，当前的望远设备也不能满足微型化、轻量化、智能化的需求。

发明内容

本发明提出一种人工智能液体眼镜。如附图1所示，该眼镜包括眼球追踪模块、数据处理模块、眼镜镜框、驱动模块、集成化透镜屏、半反半透镜、现实捕获摄像头。

其中眼镜镜框、集成化透镜屏、半反半透镜，共同组成人工智能液体眼镜的主体结构。在镜框的镜腿部分内部嵌有数据处理模块、驱动模块；在镜片上方嵌有瞳孔追踪模块；双瞳中间有现实捕获摄像头，其用于实现更多的智能化功能。本发明有近视远视校正模式、望远模式、AR自适应调节模式。

当人工智能液体眼镜为近视远视校正模式时，眼球追踪模块通过半反半透镜对眼球实施追踪并采集瞳孔直径大小、瞳孔位置、瞳孔中心坐标的数据。现实捕获摄像头通过深度感应数据实现了对眼前位置的同步测量，以确定眼睛和目标物体的精确距离。数据处理模块中的智能芯片使用人工智能相关算法进行相应处理、分析，输出近视远视校正需要焦距的驱动数据。驱动模块据此数据进行驱动，使得液体镜片曲率改变，得到满足眼睛需求的近视或远视的屈光度补偿。

当人工智能液体眼镜识别到瞳孔大小超过一定值且保持一定时间时，该人工智能液体眼镜由正常模式转换为望远模式。望远模式时，数据处理模块中的智能芯片使用人工智能相关算法进行相应处理、分析，输出望远需要焦距的驱动数据。由于望远距离不同，瞳孔直径大小不同，对应的驱动参数也不同，于是不同放大倍数的望远也得以实现。

当人工智能液体眼镜为AR自适应调节模式时，使用现实捕获摄像头获取外界图像与数据，数据处理模块进行图像识别与智能分析，并由分析结果对集成化透镜屏进行驱动控制，实现实时显示。

优选地，眼球追踪模块可采集的数据包括瞳孔的直径大小、瞳孔位置、瞳孔中心坐标。

优选地，该变焦眼镜的驱动方式为电湿润、介电力、电磁力、机械力等方式驱动。

优选地，该变焦眼镜的直径在30mm-50mm之间。

附图说明

附图1为本发明的俯视结构示意图。

附图2为本发明处于近视远视校正模式的工作原理示意图。

附图3为本发明处于望远模式的工作原理示意图。

附图4为本发明中液体镜片的屈光度和驱动电压变化曲线图。

上述各附图中的图示标号为：眼球追踪模块1、数据处理模块2、眼镜镜框3、驱动模块4、集成化透镜屏5、半反半透镜6、现实捕获摄像头7、眼球8、佩戴本发明成清晰像视图9、未佩戴本发明时近视视图10、佩戴本发明望远视图11。

具体实施方式

为使对本发明的构造、功能有进一步的了解，兹配合实施例，对一种人工智能液体眼镜进行进一步的描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明型智能化变焦眼镜包括眼球追踪模块1、数据处理模块2、眼镜镜框3、驱动模块4、集成化透镜屏5、半反半透镜6、现实捕获摄像头7。

以基于电湿润驱动的人工智能液体眼镜为例，其中，眼球追踪模块1可由树莓派+OpenCV+高清广角摄像头实现，但不限定于使用树莓派+OpenCV+高清广角摄像头。其对眼球实施追踪，并采集瞳孔的直径、瞳孔位置、瞳孔中心坐标等相关数据。数据处理模块2的智能芯片可使用ARM芯片，但不限定于使用ARM芯片。智能芯片使用人工智能相关算法进行相应的处理、分析，得到透镜驱动电压大小以及实时显示所需的数据结果。驱动模块4根据数据处理模块2智能分析的结果，实现对电压大小的驱动控制以及集成化透镜屏5的显示驱动控制。集成化透镜屏5以AR显示屏为基底，在其内填充两种等密度透明液体，填充液体可以是硅油、电解质液体、离子液体等，其内部会形成一个液-液分界面。当驱动模块4在其两端提供的驱动电压改变时，两种液体的接触角也会改变，从而改变液-液分界面的曲率，实现变焦。集成化透镜屏5中的基底AR屏可使用OLED屏实现，但不限定于使用OLED屏。现实捕获摄像头7在采集目标物深度信息的同时也会获取其图片内容。

佩戴该人工智能液体眼镜后，眼镜进入工作状态，在眼球追踪模块1追踪眼球、采集眼球相关数据的同时，现实捕获摄像头7也进行深度数据获取以及图片采集。两者将相关数据传入数据处理模块2进行智能识别、分析、处理，判断人眼清晰看目标物所需调节的屈光度大小以及人眼目前所能自主提供的变焦范围，得到集成化透镜屏5应该补偿的焦距数值、对应驱动数据以及实时显示所需的数据。驱动模块4据此对集成化透镜屏5进行驱动控制，实现眼球成清晰像的变焦功能以及实时显示功能。

本发明不仅可替代单副或多副定焦眼镜，而且可用来实现望远助视、实时AR显示的功能。在瞳孔直径处在2-4mm范围内，即近视远视校正模式下，眼球追踪模块1和现实捕获摄像头7采集的数据通过数据处理模块2的智能分析实现上述过程，对近视或远视进行屈光度补偿，使视网膜可成清晰像以及实时显示，且该补偿可进行实时反馈更新。近视状况屈光度补偿如附图2所示。当眼球保持某个状态超过5s时，眼球追踪模块1通过半反半透镜6自动识别瞳孔大小。若此时瞳孔大小超过5.8mm，经数据处理模块2可判定该状态属于望远状态，并将分析结果传送至驱动模块。驱动模块输出相应的驱动控制电压及实时显示所需数据，使集成化透镜屏的焦距、显示结果改变。经过以上调节过程后，光线通过人工智能液体眼镜和人眼汇聚至视网膜形成望远图像，如附图3所示。

附图4是集成化透镜屏的屈光度和其上施加的驱动电压变化曲线图。

本发明提供的一种人工智能液体眼镜能主动根据个人的视力情况实时调节度数，进行视力补偿，改善视力，获得清晰像。且该人工智能液体眼镜除了自适应变焦，也能实现更深空间、更多层次的投影效果，以及多种功能，如实时数据显示功能、模拟3D眼镜功能、翻译功能、导航功能等。