本發(fā)明是關(guān)于一種眼球追蹤裝置，且特別是關(guān)于一種使用于頭部轉(zhuǎn)時(shí)，可配合進(jìn)行眼球追蹤的眼球運(yùn)動追蹤裝置。

背景技術(shù)：

交通可謂是國家的動脈，維系了國家的運(yùn)作與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。特別是陸上交通，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最基礎(chǔ)的一環(huán)。在整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)作上，則仰賴各個(gè)交通工具的駕駛員來駕駛這些工具。然而，若是駕駛員的精神狀況不佳，則會嚴(yán)重影響司機(jī)與交通的安全，尤其近幾年來駕駛員疲勞駕駛而導(dǎo)致重大意外的狀況層出不窮，特別是歷經(jīng)長途駕駛的駕駛員，處于疲勞狀態(tài)的駕駛員發(fā)生意外的機(jī)率也大大提高。一旦發(fā)生意外，均會造成人員傷亡，重則影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展甚至生態(tài)浩劫。

因此，為避免疲勞駕駛的狀況，交通相關(guān)從業(yè)人員會在駕駛座附近裝設(shè)疲勞監(jiān)控裝置。傳統(tǒng)的駕駛員疲勞監(jiān)控裝置，是在靠近擋風(fēng)玻內(nèi)側(cè)裝置一攝像鏡頭，該攝像鏡頭會持續(xù)拍攝駕駛員的影像，并分析駕駛員身體的晃動狀態(tài)，以判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)。但此方法很容易有誤判的情形發(fā)生，導(dǎo)致其監(jiān)控效果不佳。

因此，如何設(shè)計(jì)一種成本較低，可配合使用頭部轉(zhuǎn)的眼球追蹤系統(tǒng)，便是本領(lǐng)域具通常知識者值得去思量地。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種眼球運(yùn)動追蹤裝置，眼球運(yùn)動追蹤裝置具有較 低成本，且于頭部轉(zhuǎn)時(shí)可配合進(jìn)行眼球追蹤的功效。

基于上述目的與其他目的，本發(fā)明提供一種眼球運(yùn)動追蹤裝置，適于對一配戴者的其中一眼球進(jìn)行追蹤，眼球運(yùn)動追蹤裝置與一電子裝置產(chǎn)生電性連接，眼球運(yùn)動追蹤裝置包括一微型攝像液體變焦鏡頭、一微處理器、一通訊單元。微型攝像液體變焦鏡頭以一斜向角度對準(zhǔn)配戴者的其中一眼球，并擷取眼球的一眼球影像。微處理器與微型攝像液體變焦鏡頭產(chǎn)生電性連接，微處理器接收并分析眼球影像，以產(chǎn)生一移動信息。此外，通訊單元與微處理器產(chǎn)生電性連接，通訊單元接收移動信息后，并將移動信息傳送至電子裝置。

基于上述目的與其他目的，本發(fā)明提供一種眼球運(yùn)動追蹤裝置，適于對一配戴者的二眼球進(jìn)行追蹤，眼球運(yùn)動追蹤裝置與一電子裝置產(chǎn)生電性連接，眼球運(yùn)動追蹤裝置包括二微型攝像液體變焦鏡頭、一微處理器、一通訊單元。二微型攝像液體變焦鏡頭以一斜向角度分別對準(zhǔn)配戴者的二眼球，并擷取一左眼眼球影像與一右眼眼球影像。微處理器與上述微型攝像液體變焦鏡頭產(chǎn)生電性連接，微處理器接收并分析左眼眼球影像與右眼眼球影像，以產(chǎn)生一移動信息。此外，通訊單元與微處理器產(chǎn)生電性連接，通訊單元接收移動信息后，將移動信息傳送至電子裝置。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，眼球運(yùn)動追蹤裝置是裝設(shè)于一框架上，框架是設(shè)置于一配戴者的鼻與耳部。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中通訊單元為一無線通信單元。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中電子裝置為桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、家電遙控器、智能型手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中微處理器是分析眼球影像中的一虹膜或瞳孔的移動方向，以產(chǎn)生移動信息。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中微處理器還適于分析眼球影像，并計(jì)算眼球闔眼的時(shí)間，產(chǎn)生一闔眼信息，闔眼信息被傳送到通訊單元中，且由通訊單元傳送電子裝置，當(dāng)闔眼信息中的闔眼時(shí)間大于一默認(rèn)值，微處理器使電子裝 置發(fā)出一警示訊息。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中微處理器是分析左眼眼球影像與右眼眼球影像中的一虹膜或瞳孔的移動方向，以產(chǎn)生移動信息。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，借由左眼球影像與右眼球影像，以獲知配戴者與所注視的焦點(diǎn)位置間的距離。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置，其中微處理器還適于分析眼球的眨眼狀態(tài)與次數(shù)，并依據(jù)眼球的眨眼狀態(tài)與次數(shù)產(chǎn)生一控制指令。

為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更能明顯易懂，下文將以實(shí)施例并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。需注意的是，所附圖式中的各組件僅是示意，并未按照各組件的實(shí)際比例進(jìn)行繪示。

附圖說明

圖1所示為本實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的方塊圖。

圖2所示為眼球運(yùn)動追蹤裝置設(shè)置于眼鏡上的示意圖。

圖3所示為對配戴者一眼球進(jìn)行追蹤的示意圖。

圖4所示為微型攝像液體變焦鏡頭拍攝瞳孔移動的示意圖。

圖5所示為另一實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的方塊圖。

圖6所示為對配戴者二眼球進(jìn)行追蹤的示意圖。

圖7所示為又一實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

請同時(shí)參閱圖1及圖2，圖1所示為本實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的示意圖，圖2所示為眼球運(yùn)動追蹤裝置設(shè)置于眼鏡上的示意圖。本發(fā)明為一種適于對一配戴者的其中一眼球111進(jìn)行追蹤的眼球運(yùn)動追蹤裝置1，該眼球運(yùn)動追蹤裝置1是與一電子裝置14產(chǎn)生電性連接，電子裝置14例如為桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、 智能型手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)。其中，該眼球運(yùn)動追蹤裝置1包括一微型攝像液體變焦鏡頭11、一微處理器12、一通訊單元13。請同時(shí)參閱圖3所示，圖3所示為對配戴者一眼球進(jìn)行追蹤的示意圖。該微型攝像液體變焦鏡頭11是以一傾斜方向的攝影角度拍攝眼球111，更詳細(xì)的說，是將微型攝像液體變焦鏡頭11對準(zhǔn)配戴者的其中一眼球111，并擷取該眼球111的一眼球影像，在此眼球運(yùn)動追蹤裝置1是設(shè)置于以眼球111中心延伸的水平線上。換句話說，微型攝像液體變焦鏡頭11是以水平的約45度的角度對眼球111進(jìn)行攝影。上述的液體式的鏡頭所占據(jù)的空間小，所以可以裝設(shè)在離眼睛較近的距離，在特有的短物距下仍保有很高的解像力。同時(shí)，液體式的鏡頭成本低。因此，具有低成本高清眼球影像的功效。

微處理器12是與微型攝像液體變焦鏡頭11電性連接，且微處理器12適于接收該眼球影像，并對該眼球影像進(jìn)行分析，以產(chǎn)生一移動信息121。換句話說，微處理器12是分析該眼球影像中的一虹膜111D或一瞳孔111C的移動方向，以產(chǎn)生該移動信息121。此外，微處理器12在接收影像同時(shí)，會通過微型攝像液體變焦鏡頭11變焦的功能，擷取多個(gè)眼球影像。例如，微型攝像液體變焦鏡頭11可在極短時(shí)間內(nèi)分別擷取距離眼球最近處的焦距與距離眼球最遠(yuǎn)處的焦距兩種影像，并將兩種影像高清的部分迭合，也就是迭焦的技術(shù)。通過虹膜111D或瞳孔111C在不同位置的影像迭合，微處理器12便可取得完整且更為高清的眼球影像以供分析比較。

在不同的實(shí)施例中，虹膜111D或瞳孔111C均可做為微處理器12的分析對象，而在以下的實(shí)施例中，是以瞳孔111C做為微處理器12的分析對象。舉例說明，請同時(shí)參閱圖4所示，圖4所示為微型攝像液體變焦鏡頭拍攝虹膜移動的示意圖。當(dāng)微型攝像液體變焦鏡頭11拍攝配戴者的瞳孔111C是往右移動時(shí)，實(shí)際上以配戴者的主觀角度來看，瞳孔111C應(yīng)是向左移動。因此，當(dāng)微處理器12接收到眼 球影像時(shí)，便會判斷瞳孔111C是向左移動，并產(chǎn)生一個(gè)向左移動的移動信息121；當(dāng)微型攝像液體變焦鏡頭11拍攝配戴者的瞳孔111C是往下移動時(shí)，便會判斷瞳孔111C是向下移動，并產(chǎn)生一個(gè)向下移動的移動信息121。

通訊單元13是與微處理器12產(chǎn)生電性連接，且通訊單元13適于接收微處理器12的該移動信息121，并將移動信息121傳送至電子裝置14。上述的通訊單元13例如為一無線通信單元，無線通信單元的傳輸方式例如為紅外線、RF、藍(lán)芽或Wi-Fi。

另外，該眼球運(yùn)動追蹤裝置1是裝設(shè)于一框架112上，框架112例如為眼鏡架造型，該框架112則是設(shè)置于一配戴者的鼻與耳部上緣并使其固定于配戴者的臉部。于本實(shí)施例中，微處理器12還適于計(jì)算該眼球111闔眼的時(shí)間，以產(chǎn)生一闔眼信息122，并將該闔眼信息122傳送到通訊單元13，且由通訊單元13將該闔眼信息122傳送至電子裝置14，當(dāng)闔眼信息122中的闔眼時(shí)間大于一默認(rèn)值時(shí)，微處理器12會使電子裝置14發(fā)出一警示訊息141。由此可知，配戴者的闔眼頻率出現(xiàn)異常，可能是因?yàn)樯眢w上的疲勞。需特別注意的是，闔眼時(shí)間過長可能是身體過度疲勞的征兆(例如車輛駕駛員精神不濟(jì)打瞌睡)。因此，通過微型攝像液體變焦鏡頭11攝影配戴者其中一眼球111的眼球影像與闔眼時(shí)間，且同步借由電子裝置14來進(jìn)行監(jiān)控。如使一來，借由追蹤眼球111的效果，可以掌握配戴者的身體疲勞狀態(tài)，故能更有效率的針對車輛駕駛做疲勞監(jiān)控，進(jìn)而增加在行車上的安全性，降低疲勞駕駛肇事的可能性。

此外，除了計(jì)算闔眼時(shí)間判斷車輛駕駛的疲勞程度，在某些實(shí)施例中，可通過眼球影像中的虹膜111D面積來進(jìn)行判斷，舉例而言，當(dāng)虹膜111D的面積小于一特定值，且持續(xù)超過一定時(shí)間，可判斷車輛駕駛眼球111呈現(xiàn)半闔眼狀態(tài)，其視線已無法集中，車輛駕駛可能應(yīng)疲勞而陷入失神狀態(tài)。而在其他實(shí)施例中， 也可以通過瞳孔111C的辨識狀態(tài)判斷車輛駕駛的狀況，例如，眼球運(yùn)動追蹤裝置1判斷出瞳孔111C已從眼球影像中消失一段時(shí)間，便可判斷車輛駕駛的視線已被阻斷，可能因疲勞而闔上眼球。當(dāng)眼球運(yùn)動追蹤裝置1判斷出車輛駕駛已過于疲勞，便會發(fā)出警示訊息141。

請同時(shí)參閱圖5及圖6，圖5所示為另一實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的方塊圖，圖6所示為對配戴者二眼球進(jìn)行追蹤的示意圖。另一實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置2除了包括上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置1所有技術(shù)特征之外，其特征在于，可同時(shí)將眼球運(yùn)動追蹤裝置2裝設(shè)在框架112的兩邊。也就是說，在框架112的兩邊分別設(shè)置一左微型攝像液體變焦鏡頭11A與一右微型攝像液體變焦鏡頭11B，以各別攝影左眼球111A及右眼球111B的眼球影像。其中，與本實(shí)施例相同是通過眼鏡上兩邊的左微型攝像液體變焦鏡頭11A與右微型攝像液體變焦鏡頭11B來對配戴者的左眼球111A及右眼球111B進(jìn)行影像，并分別擷取一左眼球111A的左眼球影像與一右眼球111B的右眼球影像。然后，再分別借由微處理器12來接收左眼球111A的左眼球影像與右眼球111B的右眼球影像，且對接收到的左眼球影像與右眼球影像進(jìn)行分析，并產(chǎn)生一移動信息121。與上述之實(shí)施例相同的是，移動信息121是依據(jù)兩個(gè)眼球111A與111B的瞳孔111C移動方向所判斷。接著，通訊單元13會接收移動信息121，并將移動信息121傳送至電子裝置14。

此外，兩個(gè)微型攝像液體變焦鏡頭11的設(shè)置，除了可更精確的擷取眼球影像移動信息外，還可應(yīng)用于判斷配戴者與其所注視目標(biāo)物的距離。兩個(gè)微型攝像液體變焦鏡頭11分別量測左右眼球與雙眼中心點(diǎn)的偏移量，偏移量會所形成兩眼球視線的夾角，測量兩眼球視線的夾角便可計(jì)算被注視目標(biāo)與配戴者之間的距離。

上述的眼球運(yùn)動追蹤裝置1不但可以用來做瞳孔111C移動的監(jiān)控。此外，還 可以利用其具有追蹤眼球運(yùn)動的特性，在電子裝置14上同步產(chǎn)生操控的效果。請參閱圖7，圖7所示為又一實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置的示意圖。其中，若以不同的主觀角度來看，會形成不同的移動方向。在此，以配戴者的主觀角度來看，當(dāng)瞳孔111C是向左下移動時(shí)。相對的，以微型攝像液體變焦鏡頭11拍攝的主觀角度來看，則此時(shí)虹膜111D看起來是往右下移動。因此，微處理器12會接收到配戴者的虹膜111D是向右下移動的眼球影像，并產(chǎn)生一個(gè)向左下移動的移動信息121，并通過通訊單元13將此向左的移動信息121傳送至電子裝置14上。電子裝置14接收向左的移動信息121后，便可于顯示接口142上執(zhí)行向左滑動的指令。

換言之，相當(dāng)于使用者用手指在智能型手機(jī)上的觸控屏幕向左滑動的觸控功能。具有將瞳孔111C的移動軌跡轉(zhuǎn)換成在電子裝置14上的操控功效。如此一來，配戴者只需通過移動瞳孔111C就能夠操控電子裝置14，這樣就不用再借由配戴者的雙手親自操控。本實(shí)施例尤其適于應(yīng)用在肢體殘缺或癱瘓的肢體障礙人士，協(xié)助其以眼睛移動來控制電子裝置。本實(shí)施例中電子裝置14為智能型手機(jī)，但不限于此，在某些實(shí)施例中，電子裝置14也能夠?yàn)槠桨逵?jì)算機(jī)、桌面計(jì)算機(jī)或家電遙控器等需人為操作的電子裝置。

此外，除了以眼球111移動作為指令之外，當(dāng)配戴者分別進(jìn)行左眼球111A與右眼球111B的眨眼時(shí)，也能夠依據(jù)配戴者眨眼的動作做為指令依據(jù)，微處理器12可分析配帶者左右雙眼眼球111A與111B的眨眼狀態(tài)與次數(shù)，以產(chǎn)生不同的控制指令。舉例來說，配帶者雙眼連續(xù)眨眼二次可設(shè)定為點(diǎn)擊指令，單獨(dú)左眼球111A眨眼一次則可設(shè)定為取消指令。，而配合人體自然眨眼的動作，雙眼眨眼一次則不設(shè)定任何指令，避免微處理器12產(chǎn)生誤判。經(jīng)由分析眨眼產(chǎn)生不同控制指令，藉此可進(jìn)一步提高操作電子裝置的便利性。

綜上所述，相較于公知的疲勞監(jiān)控裝置，本實(shí)施例的眼球運(yùn)動追蹤裝置1具有較高效率的監(jiān)控效果。借由將眼球運(yùn)動追蹤裝置1影像配戴者其中一眼球111的眼球影像，可同步由電子裝置14進(jìn)行后續(xù)的追蹤與監(jiān)控。本發(fā)明的眼球運(yùn)動追蹤裝置1是采用微型攝像液體變焦鏡頭11，其體積小適合裝置于穿戴式裝置上。且眼球運(yùn)動追蹤裝置1還可應(yīng)用于車輛駕駛的疲勞監(jiān)控系統(tǒng)，通過直接監(jiān)控車輛駕駛的眼球閉合的狀態(tài)判斷駕駛的疲勞狀態(tài)。因此，就算駕駛轉(zhuǎn)頭注視其他方向，眼球運(yùn)動追蹤裝置1仍可追蹤駕駛的眼球以判斷其疲勞狀態(tài)。此外，瞳孔111C的移動信息121也能夠傳送到外部的電子裝置14，讓電子裝置14將移動信息121轉(zhuǎn)換成操作指令，配戴者便可經(jīng)由雙眼眼球111移動與眨眼來控制電子裝置14。

上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例，雖遭所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員任意進(jìn)行修改，均不會脫離如權(quán)利要求書中所欲保護(hù)的范圍。