[發(fā)明專利]一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110608293.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113347410B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀曙;高煒;徐萬良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東未來科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N13/366
• 分類號(hào): H04N13/366;H04N13/383;A63F13/211;A63F13/213;A63F13/25
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1.一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法，用于使觀看者能夠?qū)?D顯示場(chǎng)景進(jìn)行全面和實(shí)時(shí)的觀察，其特征在于：該方法包括以下步驟，

步驟S1：通過攝像頭對(duì)人眼進(jìn)行檢測(cè)，每一次檢測(cè)到人眼位置時(shí)計(jì)算得出初始人眼位置數(shù)據(jù)；

步驟S2：當(dāng)所述3D顯示場(chǎng)景下一次刷新時(shí)，獲取當(dāng)前時(shí)刻所述陀螺儀的俯仰角變化值；

步驟S3：將所述陀螺儀的俯仰角變化值與所述初始人眼位置數(shù)據(jù)疊加以得出最終人眼位置角度數(shù)據(jù)，將所述最終人眼位置角度數(shù)據(jù)上傳至3D顯示模塊以調(diào)整所述3D顯示場(chǎng)景；

在所述步驟S1中，所述初始人眼位置數(shù)據(jù)包括所述人眼與顯示屏之間的觀察角度數(shù)據(jù)和觀察距離數(shù)據(jù)，所述顯示屏為用于將3D顯示場(chǎng)景圖像化的設(shè)備，

所述計(jì)算得出初始人眼位置數(shù)據(jù)，包括：

通過所述攝像頭獲取人臉圖像，確定所述人臉圖像中左瞳孔位置(x1，y1)和右瞳孔位置(x2，y2)；

根據(jù)所述左瞳孔位置(x1，y1)和所述右瞳孔位置(x2，y2)計(jì)算圖像左右瞳距；

通過左右瞳孔相對(duì)畫面原點(diǎn)的偏離，計(jì)算得出橫向視角為α＝(x2-x1)*A，縱向視角為β＝(y2-y1)*A，其中所述A為視角校準(zhǔn)常量數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述橫向視角和所述縱向視角計(jì)算出觀察角度δ，并根據(jù)所述觀察角度δ計(jì)算觀察距離數(shù)據(jù)M＝l*B/cosδ，其中所述B為視距校準(zhǔn)常量數(shù)據(jù)，所述l用于表示所述左右瞳距。

2.如權(quán)利要求1所述的一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法，其特征在于，包括：

在所述步驟S2中，通過所述攝像頭獲取人臉圖像，計(jì)算出最終人眼位置數(shù)據(jù)，并對(duì)所述3D顯示模塊構(gòu)建的3D顯示場(chǎng)景進(jìn)行刷新，獲取當(dāng)前時(shí)刻陀螺儀俯仰角值并存儲(chǔ)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法，其特征在于，包括：

所述步驟S2進(jìn)一步包括以下步驟：

步驟S21：讀取存儲(chǔ)的所述陀螺儀的第一俯仰角值V1；

步驟S22：監(jiān)聽顯示屏刷新指令，計(jì)算出所述陀螺儀在顯示屏刷新時(shí)的第二俯仰角值V2；

步驟S23：根據(jù)所述第一俯仰角值V1和所述第二俯仰角值V2得出所述陀螺儀的俯仰角變化值，并存儲(chǔ)所述第二俯仰角值V2；

在所述步驟S21中，所述第一俯仰角值V1在三維標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為(aax1,aay1,aaz1)；

在所述步驟S22中，所述第二俯仰角值V2在三維標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為(aax2,aay2,aaz2)；

在所述步驟S23中，所述俯仰角變化值的計(jì)算公式為：Vp＝V2-V1，其中Vp為所述陀螺儀在所述顯示屏刷新前后的俯仰角變化值，所述俯仰角變化值Vp在三維標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(aax2-aax1，aay2-aay1，aaz2-aaz1)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法，其特征在于：

在所述步驟S1中，所述人眼與所述顯示屏之間的角度數(shù)據(jù)為V0，其在三維標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Ax0，Ay0,Az0)，所述V0代表當(dāng)前所述人眼與所述顯示屏在三維標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的角度關(guān)系；

在所述步驟S3中，所述最終人眼位置角度數(shù)據(jù)為Vx，其計(jì)算公式為：Vx＝V0+Vp。

5.如權(quán)利要求4所述的一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法，其特征在于：所述步驟S3進(jìn)一步包括以下步驟：

所述最終人眼位置角度數(shù)據(jù)Vx輸入到所述3D顯示模塊后，所述3D顯示模塊根據(jù)所述最終人眼位置角度數(shù)據(jù)Vx將當(dāng)前3D顯示場(chǎng)景進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其中，所述3D顯示場(chǎng)景的旋轉(zhuǎn)角度，與人眼位置變化角度為相反方向，并具有線性關(guān)系。

6.一種利用陀螺儀輔助人眼追蹤的裝置，其特征在于：所述利用陀螺儀輔助人眼追蹤的裝置適用于如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的利用陀螺儀輔助人眼追蹤的3D顯示方法；

所述利用陀螺儀輔助人眼追蹤的裝置包括：攝像頭，陀螺儀，數(shù)據(jù)處理器和3D顯示模塊，所述數(shù)據(jù)處理器分別與所述陀螺儀、所述攝像頭和所述3D顯示模塊電性連接，利用所述陀螺儀的高幀率數(shù)據(jù)以填補(bǔ)所述攝像頭的低幀率數(shù)據(jù)產(chǎn)生的幀間空白。