[发明专利]以近接感测器侦测眨眼的方法及系统

说明书

本发明公开了一种以近接感测器侦测眨眼的方法及系统，是以固定于头部的光电近接感测器，感测该感测器在眼睑开阖时与眼睛所产生的距离变化，藉以检测眼睛的睁闭状态；以其体积小及省电的特点，可作为头戴式装置实时管理与长期记录眼睛使用状况，并应用于人机界面，传输使用者眼睛事件所产生的讯号来控制外部元件。

技术领域

本发明涉及一种确定或记录眼运动的方法及系统，特别涉及一种以近接感测器侦测眨眼的方法及系统。

背景技术

目前眼部动作侦测技术以摄影机进行眼部影像辨识为大宗，如台 湾专利号为201943577(安全驾驶的监控)，台湾专利号为201915669 (目光侦测与辨识)；另头戴式穿戴装置(HMD)也是各家争鸣的领 域，眼部动作可较佳的作为人机接口，其中专利US9207760、US9201512、台湾专利号为201640277以发出光源，由光感测器侦测 眼部反射光强度变化来测量包含目光方向与故意眨眼的眼部动作。用 眼过度产生眼镜病变(电脑视觉症群详见US627046)，自从手机普及 化，更是严重，台湾地区的三近视比率已达89.3％，显示目前并无普 及且有效的手段管控眼镜生理问题。迄今为止的眼部动作侦测方法中 有以下的问题：所需侦测组件多、体积大与影像运算带来的高耗电量， 导致可携性低，且其侦测标的包含眼球、眼睑与眼部附近皮肤，检测 数据参杂眼球动作、物体颜色、粗糙度与光源的因素，需要复杂的解 读程序以排除噪声。

发明内容

迄今为止的眼部动作侦测方法中有以下的问题：所需侦测组件多、体积大与影像运算带来的高耗电量，导致可携性低，且其侦测标的包含眼球、眼睑与眼部附近皮肤，检测数据参杂眼球动作、物体颜色、粗糙度与光源的因素，需要复杂的解读程序以排除噪声；

本发明的目的在于提供一种以眼睑开阖为主要侦测标的的检测眼睛睁闭为主的可携系统；是由一光电近接感测器（详见Proximity sensor、Photoelectric Sensor原理）量测该感测器与眼睑开阖时的距离变化来检测眼睛的睁闭，因该感测器体积小，对短距离变化有高分辨率，且其光源为以脉冲式发射对人眼低干扰的红外光，耗电相对低，且其所需组件少，可使装置小型化、简单且有效率，更适合以穿戴式装置形式随时侦测各种眼睛事件作为人机界面；

除可如先前技术侦测故意眨眼状态之外，本发明更可透过检测于闭眼状态中红外光脉冲反射数量数据大小，再精确判定眼睑是否为完全闭合的闭眼或是轻微闭合的无意识眨眼等特定的眼睛睁闭状态，并可依测得的各种特定的眼睛睁闭状态或组合，进行电脑运算转换为更多样的人机界面控制讯号。

本发明在上述检测眼睛的睁闭方法中，进一步加上计算特定的眼睛睁闭的持续时间，并检测特定的眼睛睁闭的持续时间范围，可判断用户的眼睛事件，至少可区分为有、无意识眨眼、打瞌睡、休息、过长时间睁眼等眼睛事件，进一步透过可携特性，以长期追踪管控用户生理状态。

透过本发明更可以结合其他感测器数据，提供更多的眼睛生理侦测；据研究，户外活动长短与近视有明显关是，本发明的一实施方式中，在该侦测眼睛睁闭的方法中，不须额外配置感测器，可直接利用光电近接感测器的接收器加入收集光量（Ambient LightSensor）的程序，用以配合侦测眼睛事件追踪管理用户的用眼环境，减少近视发生率。

季节与早晚时间变化，其气温，气压，湿度皆会影响泪液的蒸发，进而形成近视或干眼症状，本发明的一实施方式中加入计时程序配合侦测眼睛事件，进行长期大数据分析以追踪了解眼睛的生理状况。

附图说明