[发明专利]基于人眼追踪的显示设备及显示方法

权利要求书

1.一种基于人眼追踪的显示设备，其特征在于，包括：

镜筒，具有贯通腔体；

显示屏幕，沿所述贯通腔体的贯通方向设置于所述镜筒一端；

镜片组，沿所述贯通腔体的贯通方向设置于所述镜筒另一端，所述镜片组用于人眼观察所述显示屏幕，所述镜片组包括透射所述显示屏幕发射光线的镜片，所述镜片组还包括用于拍摄人眼瞳孔的拍摄件以及对人眼瞳孔进行拍摄时提供亮度的照明件，所述镜片组还包括若干定位件，所述定位件围绕所述镜片等间距的设置，控制所述定位件发射光线，拍摄相应的定位件射向人眼的点，得到镜片中心对应人眼位置的中心原点；

处理单元，所述拍摄件与所述处理单元电性连接，所述处理单元用于接收所述拍摄件拍摄得到的显示图像，且分析所述显示图像得到人眼的移动角度，并依据移动角度调整所述显示图像的分辨率。

2.如权利要求1所述的基于人眼追踪的显示设备，其特征在于，所述拍摄件位于所述镜片的上方，所述照明件位于所述镜片的下方；

所述处理单元预存有人眼水平移动数学模型和人眼垂直移动数学模型，所述处理单元依据人眼水平移动数学模型得到人眼的水平倾斜角度，依据人眼垂直移动数学模型得到人眼的垂直倾斜角度，根据所述水平倾斜角度和所述垂直倾斜角度计算得出人眼的移动角度。

3.如权利要求2所述的基于人眼追踪的显示设备，其特征在于，所述照明件为红外光发射单元，所述定位件为红外激光发射单元，所述拍摄件为红外相机，所述红外激光发射单元发射的红外激光的亮度高于所述红外光发射单元发射的红外光亮度。

4.如权利要求2所述的基于人眼追踪的显示设备，其特征在于，所述镜片组还包括用于会聚光线的会聚件，所述会聚件设置于所述照明件面向人眼一侧。

5.如权利要求4所述的基于人眼追踪的显示设备，其特征在于，所述会聚件包括第一棱镜组和第二棱镜组，所述第一棱镜组具有若干棱镜形成的第一沟槽，所述第二棱镜组具有若干棱镜形成的第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽的延伸方向相互正交。

6.一种基于人眼追踪的显示方法，用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括用于拍摄人眼瞳孔的拍摄件以及对人眼瞳孔进行拍摄时提供亮度的照明件，其特征在于，所述头戴显示设备还包括镜片和围绕所述镜片等间距设置的定位件控制所述定位件发射光线，拍摄相应的定位件射向人眼的点，得到镜片中心对应人眼位置的中心原点，所述基于人眼追踪的显示方法包括：

控制所述照明件发射光线，射向人眼；

控制所述拍摄件获取人眼位于起始位置的第一图像和位于移动位置的第二图像；

分析所述第一图像和所述第二图像中人眼的瞳孔位置；

依据所述人眼的瞳孔位置，计算得出人眼的移动角度；

依据所述人眼的移动角度调整显示图像的分辨率。

7.如权利要求6所述的基于人眼追踪的显示方法，其特征在于，所述控制所述拍摄件获取人眼位于起始位置的第一图像和位于移动位置的第二图像的步骤之前包括：

控制所述定位件发射光线，射向人眼；

获得所述镜片中心对应人眼位置的中心原点。

8.如权利要求7所述的基于人眼追踪的显示方法，其特征在于，分析所述第一图像和所述第二图像中人眼的瞳孔位置的步骤包括：

分析所述第一图像，获取人眼位于所述起始位置的虹膜轮廓的第一中心点；

分析所述第二图像，获取人眼位于所述移动位置的虹膜轮廓的第二中心点。

9.如权利要求8所述的基于人眼追踪的显示方法，其特征在于，所述依据所述人眼的瞳孔位置，计算得出人眼的移动角度的步骤包括：

依据所述人眼的瞳孔位置，调用预存的人眼水平移动数学模型，获得人眼的水平倾斜角度；

依据所述人眼的瞳孔位置，调用预存的人眼垂直移动数学模型，获得人眼的垂直倾斜角度；

结合所述水平倾斜角度和所述垂直倾斜角度计算得出人眼的移动角度。

10.如权利要求9所述的基于人眼追踪的显示方法，其特征在于，所述依据所述人眼的瞳孔位置，调用预存的人眼水平移动数学模型，获得人眼的水平倾斜角度的步骤包括：

依据所述中心原点建立平面直角坐标系；

获取所述第一中心点的第一坐标和所述第二中心点的第二坐标；

依据所述第一坐标和所述第二坐标确认水平移动距离；

依据所述水平移动距离和预设的人眼的旋转中心到人眼表面的距离，计算得到人眼的水平移动角度；

所述依据所述人眼的瞳孔位置，调用预存的人眼垂直移动数学模型，获得人眼的垂直倾斜角度的步骤包括：

依据所述中心原点建立平面直角坐标系；

获取所述第一中心点的第三坐标和所述第二中心点的第四坐标；

依据所述第三坐标和所述第四坐标确认垂直移动距离；

依据所述垂直移动距离和预设的人眼的旋转中心到人眼表面的距离，计算得到人眼的垂直移动角度。