[实用新型]一种结合视觉疲劳检测的裸眼立体显示装置

摘要

本实用新型涉及一种结合视觉疲劳检测的裸眼立体显示装置。本装置主要由红外双目摄像机、人眼图像分析单元、人眼空间位置反馈单元、人眼视区调整单元、左右视图显示调整单元、人眼疲劳检测单元和视频输出单元组成。采用人眼眼球跟踪技术实时定位人眼的空间坐标，采用可编程逻辑阵列技术实时跟踪眼睛位置移动与对应液晶光栅图像子像素进行重新排布，以改变最佳视点区域，有效地减小人眼观看过程中的图像串扰，提高用户观视体验；同时，通过上述技术实时检测、度量和评价用户在观视过程中的眼部疲劳状态，判定其不良生理反应程度，以提示用户及时采取措施预防或缓解视觉疲劳。

主权项

1.一种结合视觉疲劳检测的裸眼立体显示装置，其特征在于：包括红外双目摄像机、人眼图像分析单元、人眼空间位置反馈单元、人眼视区调整单元、左右视图显示调整单元、人眼疲劳检测单元和视频输出单元；所述红外双目摄像机：作为采集用户头部的左右两路视频图像的硬件，经过图像采集卡将图像传送至人眼图像分析单元；所述人眼图像分析单元：从头部的左右图像中估计出人眼的特征信息，通过图像处理的方式计算估计出人眼的特征参数；人眼图像分析单元的输出结果一路作为人眼空间位置反馈单元的输入；另一路作为人眼疲劳检测单元输入，检测用户在观看显示器过程中眼部疲劳状态；所述人眼空间位置反馈单元：将人眼图像分析单元输出的人眼瞳孔中心坐标值作为红外双目摄像机的匹配点，计算出人眼相对于显示器的空间位置，并将人眼的三维坐标参数传送给人眼视区调整单元；所述人眼视区调整单元：实时跟踪人眼三维位置坐标，同时判断人眼所处的空间区域，并计算出因串扰产生而需要移动的子像素大小传递，并将子像素的大小传输给左右视图显示调整单元；所述左右视图显示调整单元：在可编程逻辑阵列FPGA中完成对图像视频序列子像素的重新排布，将左右格式的立体片源转换为列交错格式并存储；当人眼移动时，人眼视区调整单元识别出人眼所处位置的串扰并相应地计算出移动子像素的大小参数；在硬件FPGA控制下，根据计算出来的移动量实现动态调整，若无调整，直接显示；所述人眼疲劳检测单元：检测用户在观看显示器过程中眼部疲劳状态，对比用户在观看过程初期、中期以及末期各个阶段的疲劳状态，对比疲劳状态警戒值，超限情况下通过叠加疲劳状态信息对用户进行提醒，建议用户停止观看；所述视频输出单元：将左右视图显示调整单元传送过来的正确的立体图像进行播放，根据人眼位置的不同，将立体视频投放到对应视区，消除图像串扰；根据人眼疲劳检测单元的检测状态，在达到疲劳警戒的状态下叠加显示观视提醒信息。