[發明專利]一種可旋轉鏡頭裝置及基于眼球跟蹤技術的跟蹤方法

有效

• 申請號: 201610205550.6
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105700103B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 江慧綠;李超宏;廖娜;厲以宇;陳浩;王勤美;黃錦海
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 林益建

1.一種可旋轉鏡頭裝置，其特征在于：其包括

主體部件(1)，其包括弧面型旋轉座(11)，該弧面型旋轉座(11)設置在主體部件(1)上；

鏡頭部件(2)，其包括鏡頭(21)和弧面型容納槽(22)，所述鏡頭(21)固定在所述弧面型容納槽(22)中，所述弧面型容納槽(22)收容于所述弧面型旋轉座(11)中，所述弧面型容納槽(22)可沿弧面型旋轉座(11)旋轉；

轉動部件(3)，設置在主體部件(1)和鏡頭部件(2)之間，以驅動鏡頭部件(2)進行旋轉；

控制部件(5)，設置在主體部件(1)內部，與轉動部件(3)電連接；

所述轉動部件(3)包括第一驅動件(31)、第二驅動件(32)、第一旋轉組件和第二旋轉組件；

所述第一驅動件(31)設置在主體部件(1)上，驅動第一旋轉組件帶動鏡頭部件(2)沿左右轉動；

所述第二驅動件(32)設置在主體部件(1)上，驅動第二旋轉組件帶動鏡頭部件(2)沿上下轉動；

所述第一旋轉組件包括相配合的齒條和齒輪，或者相配合的導軌(41)和滑塊(42)，所述第二旋轉組件包括相配合的齒條和齒輪，或者相配合的導軌(41)和滑塊(42)；

所述弧面型旋轉座(11)包括第一弧面型旋轉座(111)和第二弧面型旋轉座(112)，所述導軌(41)或齒條沿左右方向安裝在第一弧面型旋轉座(111)的內側和/或沿前后方向安裝在第二弧面型旋轉座(112)的內側，所述滑塊(42)或齒輪固定在弧面型容納槽(22)的外側和/或第一弧面型旋轉座(111)的外側，且與導軌(41)或齒條相適配。

2.根據權利要求1所述的一種可旋轉鏡頭裝置，其特征在于：所述滑塊(42)為磁性材質，以及對應設有一個用于固定滑塊(42)的磁塊(43)，所述磁塊(43)與滑塊(42)位于一個面的兩側。

3.一種利用權利要求1-2任一項所述的可旋轉鏡頭裝置的基于眼球跟蹤技術的跟蹤方法，其步驟在于：

1)鏡頭(21)對著眼睛，采集該時刻的圖像，并將圖像發送到控制部件(5)；

2)由控制部件(5)提取圖像中所有外眼圖像，進行圖像降噪、旋轉和校正；

3)以外眼中心點作為參考點，計算出虹膜中心點偏移外眼中心點的量，取平均值，得到眼球偏移量，并通過公式換算獲得轉動部件(3)的轉動角度；

4)控制部件(5)將轉動角度發送到轉動部件(3)，以驅動鏡頭部件(2)旋轉。

4.根據權利要求3所述的一種基于眼球跟蹤技術的跟蹤方法，步驟3)中所述的眼球偏移量與轉動部件(3)轉動角度間的關系，其具體計算過程如下：

31)在人眼橫向方向建立一個直角坐標系XOY，以眼角連線右方向為X軸正方向，連線中心垂直向上為Y軸正方向，眼球在X軸偏移量記為x，眼球在Y軸偏移量記為y；

32)在人眼縱向方向建立一個直角坐標系ZOY，以眼軸為Z軸，記眼球眼軸長度為z，則眼球半徑R＝z/2，眼球左右偏移量為y，對應眼球上下旋轉角度θ2為，根據幾何關系，可得

同理可得，眼球左右旋轉角度θ1為：

33)轉動部件(3)為二維轉動，姿態角設為左右旋轉角α1和上下旋轉角α2，根據幾何關系，則左右旋轉角α1和上下旋轉角α2分別為：

方向規定與眼球轉動方向一致。