使用眼睛跟蹤隱形鏡片的接口的制作方法

使用眼睛跟蹤隱形鏡片的接口的制作方法
【專利摘要】本發明提供了眼睛視線跟蹤的方法，該方法使用通過磁傳感器跟蹤的磁化隱形鏡片和/或通過基于視頻的傳感器跟蹤的反射隱形鏡片。從磁傳感器和基于視頻的傳感器獲得的隱形鏡片的跟蹤信息可用于改善眼睛跟蹤和/或與其他傳感器數據相結合以提高精確性。此外，反射隱形鏡片改善了眨眼檢測，同時眼睛視線跟蹤也不會以其他方式受阻于磁化隱形鏡片。此外，隱形鏡片可適用于觀看3D信息。
【專利說明】使用眼睛跟蹤隱形鏡片的接口
[0001]相關申請案的交叉參考
[0002]本申請為2011年5月5日提交的序列號為13/101，868的美國申請的延續，并要求其權益，且該申請以全文引用方式并入本文以實現所有目的。
【技術領域】
[0003]本文所公開的各種實施方案涉及基于攝像頭和傳感器的物體跟蹤，如對用戶的頭部和/或眼睛的跟蹤。特別地，可通過一個或多個攝像頭和/或傳感器跟蹤隱形鏡片以解析跟蹤信息，如物體的位置、物體和攝像頭之間的距離等。進一步的實施方案涉及與提供三維(3D)信息的顯示器一同使用的隱形鏡片。
【背景技術】
[0004]隨著技術的進步，視頻游戲已變得更加逼真。通常，視頻游戲控制臺是使用最先進的處理器、極快速存儲器和高端顯卡進行生產的。輸入控制器已從簡單的基于旋鈕、操縱桿和按鈕的控制器發展為用戶可在用戶手中進行擺動或簡單地進行佩戴的啟用加速計的控制器。進一步的輸入技術涉及跟蹤用戶身體的全部或部分，包括跟蹤用戶的頭部或其他面部特征、軀干、手臂和腿。用戶可通過簡單地移動他們的身體或其部分而控制這種視頻游戲。例如，滑板游戲的玩家可急劇下降，從而使他或她清除虛擬橋。
[0005]因此，所期待的是通過使用隱形鏡片來解決與跟蹤用戶或用戶身體的各部分相關的問題，其中的一些可在本文中進行討論。此外，所期待的是通過使用隱形鏡片來減少與和計算機系統接口連接相關的缺點，其中的一些可在本文中進行討論。
[0006]此外，三維(3-D或3D)電視和顯示器有助于使用戶沉浸于在他們的顯示器屏幕上發生的事件中。對于這種3-D電視來說，用戶有時要戴上3-D眼鏡。此前的3-D眼鏡包括用于分辨立體圖像的紅色和藍色鏡片。快門式3-D眼鏡具有與快速顯示左部和右部圖像的顯示器同步地在不透明和透明之間進行快速和交替切換的鏡片。存在有其他類型的3-D演示技術。許多都是相似的，這是因為它們都同時或非常迅速地(例如:120Hz)為觀眾的左眼呈現單獨的二維圖像并為觀眾的右眼呈現單獨的二維圖像，從而迷惑觀眾的大腦使其將立體圖像解釋為3-D環境。
[0007]利用3-D顯示技術的視頻游戲和增強現實顯示器能通過使用屏幕上的3-D效果使玩家沉浸在游戲中或使用戶沉浸在增強現實體驗中。此外，具有身體跟蹤的視頻游戲控制臺和計算機系統能使用3-D效果協調現實世界中用戶的實際運動和在顯示的虛擬世界中他或她的虛擬運動。例如，在用戶走向他家客廳中的電視時，視頻游戲控制臺能渲染3-D虛擬物體以使它們看起來像用戶在移動接近它們。因此，對一些視頻游戲和增強現實體驗來說，跟蹤觀眾或其他用戶的頭部或身體部分的位置、方向和運動可能是很重要的。
[0008]因此，所期待的是使用隱形鏡片與計算機系統接口連接并觀看3D信息來解決與3D顯示技術相關的問題，其中的一些可在本文中進行討論。此外，所期待的是使用隱形鏡片與計算機系統接口連接并觀看3D信息來減少與3D顯示技術相關的缺點，其中的一些可在本文中進行討論。

【發明內容】

[0009]本公開的以下部分提出了在本公開中發現的一個或多個創新、實施方案和/或實例的簡化概要以至少用于提供對主題的基本了解。本概要并不試圖提供對任何特定實施方案或實例的廣泛概述。此外，本概要不旨在標識實施方案或實例的關鍵/主要元件或描繪本公開主題的范圍。相應地，本概要的一個目的可以是以簡化的形式提出在本公開中發現的一些創新、實施方案和/或實例以作為后面所提供的更詳細的描述的序言。
[0010]提供了使用隱形鏡片進行眼睛視線跟蹤和使用隱形鏡片觀看3D信息的方法、系統、計算機可讀介質和制造的物品。在一些實施方案中，可使用磁傳感器和磁化隱形鏡片和/或使用基于視頻的傳感器和反射隱形鏡片跟蹤眼睛視線。在一個實施方案中，磁傳感器可被安置在視頻游戲控制臺上或靠近視頻游戲控制臺用戶的頭部以跟蹤磁化隱形鏡片的位置和偏振。在另一實施方案中，可使用基于視頻的傳感器跟蹤對正常光透明且反射電磁波譜的一個或多個部分的反射隱形鏡片的位置。
[0011]在進一步的實施方案中，可組合使用磁傳感器和基于視頻的傳感器以跟蹤具有一個或多個反射圖案的磁化隱形鏡片、提供眨眼檢測并跟蹤多個用戶。其他基于視頻的傳感器可用于定位用戶的頭部位置并刪除來自其他磁源或其他光源的噪聲。此外，從雙眼的隱形鏡片獲得的跟蹤信息可用于提高精確性。
[0012]可利用磁化和反射隱形鏡片瀏覽計算機應用的菜單、控制視頻游戲的虛擬人物、選擇-拖動-操縱物體并響應于用戶的眼睛運動或眼睛視線而進行其他經培訓的或學到的動作。在進一步的方面中，能夠在受益于眼睛和/或視線跟蹤的任何應用中利用磁化和反射隱形鏡片。
[0013]在各種實施方案中，提供了用于觀看3D信息的隱形鏡片。實施方案中的隱形鏡片能夠是被動式的(例如:利用顏色或極性以用于3D觀看)或主動式的，例如，使用通常是透明的但會在施加電壓時變暗的液晶層。
[0014]除了上述部分外，應通過參考本公開的剩余部分、任何附圖和權利要求而實現對本公開主題的性質和等同物(以及所提供的任何固有或明確的優點和改進)的進一步的理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了合理地描述和示出在本公開中發現的那些創新、實施方案和/或實例，可參照一個或多個附圖。用于描述一個或多個附圖的額外細節或實例不應被視為限制所要求發明中的任一個的范圍、目前描述的實施方案和/或實例中的任一個的范圍或在本公開中提出的任何創新的目前所理解的最佳模式的范圍。
[0016]圖1示出根據各實施方案的使用隱形鏡片進行眼睛跟蹤和/或使用隱形鏡片觀看3D信息的系統。
[0017]圖2示出根據實施方案的用戶面部的視圖。
[0018]圖3示出根據實施方案的如圖1所示系統分辨的圖2的識別特征。
[0019]圖4為根據實施方案的用于跟蹤全部或部分來自于隱形鏡片的識別特征的方法的簡化流程圖。
[0020]圖5為根據實施方案的使用隱形鏡片進行眨眼檢測的方法的簡化流程圖。
[0021]圖6為根據實施方案的使用隱形鏡片跟蹤不同用戶的識別特征的方法的簡化流程圖。
[0022]圖7為描繪根據實施方案的磁化隱形鏡片的圖。
[0023]圖8為描繪根據實施方案的另一磁化隱形鏡片的圖。
[0024]圖9為描繪根據實施方案的用戶可佩戴的具有被配置成跟蹤磁化隱形鏡片的一個或多個傳感器的眼鏡的圖。
[0025]圖10為描繪根據實施方案的可在用戶頸部周圍佩戴的用于跟蹤具有磁極性的磁化隱形鏡片的一個或多個傳感器的圖。
[0026]圖11為描繪根據實施方案的被配置成反射電磁波譜中一部分的隱形鏡片的圖。
[0027]圖12、圖13和圖14為描繪根據各種實施方案的可在用于反射電磁波譜中一部分的隱形鏡片上提供的圖案的不同實例的圖。
[0028]圖15為描繪根據實施方案的被配置成反射電磁波譜中一部分的磁化隱形鏡片的圖。
[0029]圖16為根據實施方案的使用磁化和反射隱形鏡片進行眼睛跟蹤的方法的流程圖。
[0030]圖17A和圖17B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的彩色區域的隱形鏡片的圖。
[0031]圖18A和圖18B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的水平和垂直偏振區域的隱形鏡片的圖。
[0032]圖19A和圖19B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的圓形偏振區域的隱形鏡片的圖。
[0033]圖20為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的電路的隱形鏡片的圖。
[0034]圖21為可結合實施方案、并入實施方案或用于實踐在本公開中發現的創新、實施方案和/或實例中的任一個的計算機系統或信息處理裝置的方塊圖。
【具體實施方式】
[0035]面部跟蹤與身體運動的捕捉有關，但卻更具挑戰性，這是因為要經常檢測和跟蹤眼睛和嘴唇的小運動所可能表現的細微表情需要較高的分辨率要求。這些運動常常會小于幾毫米，這要求更高的分辨率和保真度以及不同于全身捕捉中常使用的過濾技術。眼睛跟蹤為測量注視點或眼睛相對于另一物體(如頭部)的運動的過程。一個或多個傳感器可測量眼睛的位置和眼睛的運動。
[0036]傳統的基于標記的系統將標記應用至用戶的面部并使用一個或多個傳感器(如高分辨率攝像頭)跟蹤標記的運動。不幸的是，這些傳統的基于標記的系統會是比較繁瑣的，如在普通或工業場景中或用于在需要使玩家的整個面部被標記覆蓋以玩視頻游戲的情況下的家庭視頻游戲控制臺的玩家。無標記技術可使用面部和眼睛的特征(如鼻孔、嘴角、眼角和皺紋)，并隨后跟蹤它們。雖然這些技術麻煩較少并允許更大的表情，但對于用戶可用的用于家用計算機和視頻游戲的硬件來說，它們大多是無效的。此外，購買所需的較高分辨率的攝像頭以增強現有的家用計算機和視頻游戲系統則會成本過高。
[0037]使用隱形鏡片進行眼睛跟蹤和觀看3D信息的優點之一是，與用于眼睛視線跟蹤或3D信息觀看的一些外圍設備相比，它們更實用(B卩:更小、重量輕且便于隨身攜帶)。例如，通常用于3D信息觀看的眼鏡或通常用于眼睛視線跟蹤的頭部安裝會是復雜和繁瑣的。此外，隱形鏡片能夠以低成本提供高度精確的眼睛跟蹤信息。例如，當使用隱形鏡片進行眼睛視線跟蹤時，其性能能夠優于使用基于攝像頭的眼睛跟蹤的解決方案所能實現的性能。此外，與需要昂貴的高分辨率攝像頭的基于攝像頭的解決方案相比，隱形鏡片能提供低成本的解決方案，這使它們更適合消費類產品。
[0038]相應地，在各實施方案中，使用隱形鏡片的基于標記的和無標記的眼睛跟蹤技術的組合提供了與視頻游戲、投影虛擬用戶接口、增強虛擬現實用戶接口等的接口連接或控制其物體或菜單。在一些實施方案中，用戶可配備有用于和/或增強對用戶眼睛的跟蹤的隱形鏡片。在一個實施方案中，用戶可配備有可通過位于或接近視頻游戲控制臺或用戶頭部的一個或多個磁傳感器進行跟蹤的磁化隱形鏡片。在另一實施方案中，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個攝像頭進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的隱形鏡片。在一個方面，隱形鏡片可以是提供給眼睛跟蹤系統的跟蹤信息的唯一來源。在另一方面，可使用隱形鏡片增強和改善現有的身體、面部或眼睛跟蹤方法和可受益于增強的眼睛跟蹤信息的其他技術。
[0039]圖1示出根據各實施方案的使用隱形鏡片進行眼睛跟蹤和/或使用隱形鏡片觀看3D信息的系統100。在該實例中，用戶的眼睛配備有隱形鏡片110 (例如:一只眼睛一個)。隱形鏡片110可進行適當的配置以提供增強的眼睛跟蹤和/或觀看3D信息。可選地，除隱形鏡片110之外，用戶的頭部還可配備有眼鏡120。
[0040]在系統100操作的一個實例中，用戶可使用常規的游戲控制器130來玩視頻游戲控制臺140所提供的視頻游戲。視頻游戲控制臺140可在執行為視頻游戲控制臺140適當配置的一個或多個應用時提供一個或多個用戶接口、虛擬現實接口、增強現實接口等。或者，或除了游戲控制器130以外，用戶可使用身體運動、面部運動、眼睛運動或其組合以向視頻游戲控制臺140提供輸入。例如，在本實施方案中位于顯示器160頂部的傳感器150可具體表現為捕捉用戶的身體、頭部、眼睛和其組合的位置和運動并將它們反饋給視頻游戲控制臺140。例如，隨著用戶擺動用戶的頭部和/或移動用戶的眼睛以和視頻游戲互動，傳感器150使用面部和眼睛跟蹤技術跟蹤用戶的頭部和眼睛。眼睛跟蹤數據可進一步地與其他身體運動、手勢和跟蹤信息相結合以控制游戲或與各種用戶接口等互動(例如，如果對象盯著一個物體并向下移動他的手臂，這可表示使通過眼睛視線跟蹤選擇的物體下降)。
[0041]相應地，可通過一個或多個傳感器在&至&的時間段內確定用戶的身體、頭部、眼睛和其他身體和面部特征的位置和方向。傳感器的一些實例可包括基于視頻的傳感器(例如:攝像頭)和磁傳感器。在一個實例中，傳感器可確定用戶頭部的位置和方向，其在時間h上可位于一個位置P-1iead1和方向o-headp在時間t2上位于另一位置p_head2和方向o-head2,且在時間t3上位于另一位置p_head3和方向o_head3。用戶的左眼在時間h上可位于一個位置P-1eye1和方向O-1eye1,在時間t2上位于另一位置p_leye2和方向O-1eye2且在時間t3上位于另一位置P-1eye3和方向o_leye3。用戶的右眼在時間h上可位于一個位置P^eye1和方向Oieye1,在時間t2上位于另一位置p_reye2和方向o_reye2且在時間t3上位于另一位置p_reye3和方向o_reye3。在至t3的時間段內，用戶的頭部和眼睛可在任何方向上和以任何旋轉方式移動。通過與系統100相關聯的傳感器可確定運動的其他位置、方向和范圍。
[0042]面部和眼睛跟蹤算法能夠與攝像頭150構成整體或成為視頻游戲控制臺140中的軟件或硬件的一部分。在其他實施方案中，跟蹤邏輯仍可存在于單獨的裝置中。如下面進一步所討論的，可使用基于視覺的方法跟蹤眼睛和瞳孔的運動、眼瞼和眨眼。或者，或除了這種基于視覺的方法以外，另一傳感器170 (如具體表現為磁傳感器)可用于跟蹤眼睛和瞳孔的運動、眼瞼等。
[0043]在系統100操作的另一實例中，用戶可使用隱形鏡片110觀看在顯示器160上的3D信息。例如，顯不器160包括能夠傳輸3D信息的硬件和/或軟件兀件。在一個方面，顯示器160向視頻游戲系統140主控的視頻游戲的觀眾提供3-D深度的立體感。
[0044]在該實例中，系統100包括符合視頻游戲系統以玩一個或多個視頻游戲或符合家庭影院系統以觀看媒體(如3D信息)的硬件和/或軟件元件。系統100可包括更多或更少的元件且可具體表現為任何數量的計算機系統、獨立或合作裝置、電視和/或監視器、便攜或嵌入式裝置等。
[0045]使用隱形鏡片的眼睛跟蹤[0046]圖2示出如一個或多個傳感器(如攝像頭)所觀察到的根據實施方案的用戶面部的視圖。可使用一個或多個照明源(如陽光、正常的室內照明或直接或間接對著待攝像頭觀察的用戶頭部和/或面部的其他光源)照亮用戶的頭部和/或面部。用戶的面部具有面部特征，如眼睛(在圖中用隱形鏡片110并通過眼鏡120所觀察到的)、鼻子和嘴。能夠使用本領域中已知的攝像頭識別其他面部或頭部特征。例如，用戶的耳垂可與其他特征一起被跟蹤。
[0047]圖3示出根據實施方案的經計算機分辨的圖2的識別特征。眼睛區域310與隱形鏡片110中置于用戶右眼上的一個所覆蓋或對應的區域相關聯。眼睛區域320與隱形鏡片110中置于用戶左眼上的一個所覆蓋或對應的區域相關聯。其他特征，如鼻子區域可與用戶的鼻子相關聯，且嘴的區域可與用戶的嘴相關聯。用于面部跟蹤的其他方法和特征也在考慮之中，且本領域的技術人員將認識到根據本公開的面部跟蹤算法的適應性。
[0048]圖4為根據實施方案的用于跟蹤全部或部分來自于隱形鏡片的識別特征的方法400的簡化流程圖。可通過由邏輯機(如計算機系統或信息處理裝置)的中央處理單元(CPU或處理器)執行時的軟件(例如:指令或代碼模塊)、通過電子裝置或專用集成電路的硬件組件或通過軟件和硬件元件的組合來執行圖4所示方法400的實施或其中的處理。圖4所示方法400開始于步驟410。
[0049]在步驟420中，使用一個或多個傳感器來跟蹤與用戶眼睛相關聯的隱形鏡片。在一些實施方案中，用戶可配備有可通過位于或接近視頻游戲控制臺或用戶頭部的一個或多個磁傳感器進行跟蹤的磁化或磁隱形鏡片。例如，一個或多個磁傳感器可測量磁化隱形鏡片的位置和偏振。在另一實例中，一個或多個磁傳感器可測量磁隱形鏡片是如何干擾現有磁場或與其互動的。在進一步的實例中，一個或多個磁傳感器可測量隱形鏡片在多個磁場中的相對位置之間的差異。
[0050]在進一步的實施方案中，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個基于視頻的傳感器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的隱形鏡片。傳統上，攝像頭或接收攝像頭輸入的另一計算機系統可使用圖像處理來定位瞳孔的中心并將其與紅外和近紅外的非準直光進行對比，從而創建角膜反射(CR)。在各實施方案中，隱形鏡片可配置有一個或多個反射圖案，其減少或以其他方式消除了用于定位瞳孔中心的處理需要。例如，攝像頭可聚焦于一只或兩只眼睛并記錄其運動。基于視頻的眼睛跟蹤器可使用至少為30Hz的采樣率。盡管50/60HZ是最常見的，但基于視頻的眼睛跟蹤器也可在240、350甚或1000/1250Hz運行以捕捉特定細節，如非常快速的眼睛運動。
[0051]在進一步的實施方案中，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個磁傳感器和一個或多個基于視頻的傳感器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的磁隱形鏡片。
[0052]在步驟430中，基于跟蹤確定隱形鏡片的位置、方向或運動。眼睛運動通常可分為凝視和掃視，即分別為當眼睛視線停留在某個位置時，以及當眼睛視線移向另一位置時。所產生的一系列凝視和掃視被稱為掃描路徑。因此，沿掃描路徑的凝視可用于與視頻游戲系統互動、控制視頻游戲或參與增強現實體驗。此外，沿掃描路徑的掃視可用于與視頻游戲系統互動、控制視頻游戲或參與增強現實體驗。
[0053]在一些方面中，一個或多個傳感器可測量眼睛相對于一個或多個傳感器中每一個的旋轉。如果傳感器安裝于頭部，那么傳感器則可測量眼睛在頭部中的角度。對于在頭部安裝的跟蹤器而言，可將頭部的位置和方向添加至眼睛在頭部中的方向以確定注視方向。如果在遠離用戶頭部的位置安裝傳感器，那么傳感器則可測量注視方向。對于遠程安裝的系統而言，可從注視方向減去頭部方向以確定眼睛在頭部中的位置。
[0054]在步驟440中，從一個或多個傳感器確定的信息被輸出至計算機系統。在步驟450中，使用得自一個或多個傳感器的信息執行一個或多個動作。可執行動作的一些實例可包括啟動應用、與應用互動、關閉應用、控制視頻游戲人物、導航虛擬世界、選擇菜單項目、形成詞語、制圖、滾動等。圖4結束于步驟460。
[0055]圖5為根據實施方案的使用隱形鏡片進行眨眼檢測的方法500的簡化流程圖。可通過由邏輯機(如計算機系統或信息處理裝置)的中央處理單元(CPU或處理器)執行時的軟件(例如:指令或代碼模塊)、通過電子裝置或專用集成電路的硬件組件或通過軟件和硬件元件的組合來執行圖5所示方法500的實施或其中的處理。圖5所示方法500開始于步驟510。
[0056]在步驟520中，使用一個或多個傳感器來跟蹤與用戶眼睛相關聯的隱形鏡片。在一些實施方案中，用戶可配備有可通過位于或接近視頻游戲控制臺或用戶頭部的一個或多個磁傳感器進行跟蹤的磁化隱形鏡片。在進一步的實施方案中，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個基于視頻的眼睛跟蹤器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的隱形鏡片。在更進一步的實施方案中，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個磁傳感器和一個或多個基于視頻的眼睛跟蹤器的組合進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的磁化隱形鏡片。
[0057]在步驟530中，基于跟蹤確定一個或多個眼睛眨動。眼睛眨動可以指眼睛的全部或部分閉合。在一個方面，基于用戶眼睛的跟蹤信息中滿足預定標準的間隙確定眼睛眨動。可通過用戶眼睛的瞬間閉合引入跟蹤信息中的間隙。在一些實施方案中，用戶配備有通過一個或多個磁傳感器和一個或多個基于視頻的傳感器進行跟蹤的隱形鏡片。當用戶眼睛的閉合中斷了對與隱形鏡片相關聯的一個或多個反射圖案的檢測時，可引入間隙。因此，每當用戶眨眼時，從反射隱形鏡片出來的反射光的強度就會降低，往往是急劇下降。在一些實施方案中，一個或多個基于視頻的傳感器能夠檢測用戶眼睛的閉合，且同時即使當眼睛閉合時磁傳感器也能保持跟蹤眼睛所在的位置。攝像頭輸出與磁傳感器輸出的組合有助于提高跟蹤和確定眼睛眨動。可限定一個或多個規則或標準以在磁場被檢測到或受到干擾時或當從反射隱形鏡片出來的反射光的強度下降至預定限值或閾值以下時和/或下降持續預定時間時檢測眨眼。
[0058]在步驟540中，將眨眼檢測信息從一個或多個傳感器輸出至計算機系統。在各實施方案中，眨眼檢測可能基于對從一個或多個傳感器獲得的原始傳感器數據分析發生在計算機系統上。如上所討論的，當檢測到一個或多個眨眼時，可執行一個或多個動作。這樣動作的一些實例可包括控制視頻游戲(即:選擇或落下物體)、與應用交互等。圖5結束于步驟550。
[0059]圖6為根據實施方案的使用隱形鏡片跟蹤不同用戶的識別特征的方法600的簡化流程圖。可通過由邏輯機(如計算機系統或信息處理裝置)的中央處理單元(CPU或處理器)執行時的軟件(例如:指令或代碼模塊)、通過電子裝置或專用集成電路的硬件組件或通過軟件和硬件元件的組合來執行圖6所示方法600的實施或其中的處理。圖6所示方法600開始于步驟610。
[0060]在步驟620中，使用一個或多個傳感器跟蹤與多個用戶的眼睛相關聯的隱形鏡片。在一些實施方案中，每個用戶可配備有可通過位于或接近視頻游戲控制臺或每個用戶頭部的一個或多個磁傳感器進行跟蹤的磁化隱形鏡片。在一些實施方案中，每個用戶可配備有被配置成可通過一個或多個基于視頻的眼睛跟蹤器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的隱形鏡片。在一些實施方案中，每個用戶可配備有被配置成可通過一個或多個磁傳感器和一個或多個基于視頻的傳感器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的磁隱形鏡片。不同用戶的隱形鏡片可反射電磁波譜的不同部分。不同用戶的隱形鏡片可進一步反射不同圖案。
[0061]在步驟630中，基于跟蹤確定用戶特定數據。例如，可基于跟蹤確定每個個人用戶的隱形鏡片的位置、方向或運動。在另一實例中，可記錄每個個人用戶的凝視和掃視。
[0062]在步驟650中，將用戶特定信息從一個或多個傳感器輸出至計算機系統。圖6結束于步驟650。
[0063]磁傳感器和隱形鏡片
[0064]一般來說，一個或多個磁傳感器可被配置成檢測通過某種方式附著于用戶的隱形鏡片的位置和/或運動。優選地，構造磁化隱形鏡片以提供具有預定偏振的磁場且不阻礙用戶的視野。此外，可構造磁隱形鏡片以通過一個或多個磁傳感器可檢測到的方式干擾外部磁場且不阻礙用戶視野。
[0065]圖7為描繪根據實施方案的磁化隱形鏡片700的圖。在該實例中，隱形鏡片700包括廣泛分布于隱形鏡片700的整個區域710中的幾個磁元件。磁元件被配置成產生具有磁極720的磁場。磁極720可垂直于隱形鏡片700。可通過磁元件的方向在各種偏振中配置磁極720。
[0066]在一些方面中，隱形鏡片700的磁元件被配置成具有合適的尺寸并適當地分布以使磁元件不會顯著地阻擋或以其他方式擾亂佩戴者的視力。隱形鏡片700的磁元件還可被配置成采用透明或半透明的磁化材料。
[0067]在各實施方案中，隱形鏡片700具有嵌入其中的磁化粒子。在進一步的實施方案中，隱形鏡片700可具有附在隱形鏡片700的一個或多個外表面上的磁化粒子。在一些方面中，在制造過程中可通過將磁化粒子嵌入隱形鏡片700中而制造隱形鏡片700。在其他方面中，在制造過程中可通過將隨后通過外部磁場進行磁化的非磁化粒子嵌入隱形鏡片700中而制造隱形鏡片700。在某個方面中，可隨意地設計磁化隱形鏡片以使其可被戴在用戶可能用于提高他/她視力的常規隱形鏡片的頂部。
[0068]隱形鏡片700中的磁元件或材料的不同分布通常會產生不同的磁場。因此，這些不同的分布可能會導致在傳感器測量和眼睛位置之間的不同系統關系。然而，本文所述的用于將傳感器輸出轉換成眼睛位置的方法不依賴于與眼睛相關聯的磁材料的精確布置，并因此可使用廣泛的布置。具體地，圖8為描繪根據實施方案的隱形鏡片800的圖。在該實例中，隱形鏡片800包括在隱形鏡片800的圓周周圍均勻分布的磁元件的徑向對稱布置。
[0069]通常，產生較大磁場(更多更強的磁材料)的實施方案是優選實施方案，這是因為它們將隨眼睛的移動在傳感器的輸出中產生最大的變化。在一些方面中，可在磁化隱形鏡片的一側或多側上將磁元件更緊密地裝在一起。在各實施方案中，聚集的磁元件可僅位于磁化隱形鏡片中離磁傳感器最近的一側。
[0070]在實施方案中，磁化隱形鏡片的磁元件可包括廣泛供選擇的材料，例如，任何鐵磁材料，包括釹-鐵-硼、FeCoB、FeCoNiB、包括鐵、鎳和/或鈷的合金材料，和選自由Fe (鐵)、Co (鈷)、Ni (鎳)、Ti(鈦)、Zn(鋅)、Cr (鉻)、V (釩)、Mn (錳)、Sc (鈧)和 Cu (銅)組成的組中的至少一種元件。釹-鐵-硼合金是優選的，這是因為它們通常會產生最強的磁場。在另一實施方案中，磁或磁化隱形鏡片可包括表現出超順磁性的材料。在另一實施方案中，磁或磁化隱形鏡片可包括氧化鐵納米粒子。在另一實施方案中，磁或磁化隱形鏡片可包括本領域已知的任何其他磁性材料。
[0071]在另一實施方案中，與佩戴者眼睛相關聯的磁隱形鏡片可能本身并不產生磁場，而是可能扭曲在磁隱形鏡片附近的外部磁場。這種磁隱形鏡片可包括廣泛的具有磁導率的材料。
[0072]在各實施方案中，被配置成檢測隱形鏡片的位置和/或運動的一個或多個磁傳感器可通過某種方式附著于用戶。優選地，附有一個或多個磁傳感器以不阻礙用戶的視野或不干擾例如用戶與視頻游戲控制臺的互動。當然，也可將任何數量的磁傳感器附著于身體的任何部分或與身體的任何部分相關聯的物品上。例如，一個或多個磁傳感器可被附著于頭盔、眼鏡、護目鏡、背包、腰帶等。
[0073]圖9為描繪根據實施方案的用戶可佩戴的具有被配置成跟蹤磁化隱形鏡片的一個或多個傳感器的眼鏡900的圖。在該實例中，磁傳感器910和920被嵌入眼鏡900的框架中或上。可提供磁傳感器910和920在眼鏡900中或上的布置以使對磁化隱形鏡片提供的磁場中的變化的檢測或磁隱形鏡片在外部磁場中所導致的干擾的檢測最大化。
[0074]圖10為描繪根據實施方案的可在用戶頸部周圍佩戴的用于跟蹤磁化隱形鏡片的磁傳感器1010和可選磁傳感器1020的圖。
[0075]示例性磁傳感器可以是下列霍尼韋爾傳感器中的任何傳感器:HMC1001、HMC1002、HMC1021S、HMC1021Z、HMC1021D、HMC1022、HMC1023、HMC1041Z、HMC1051Z、HMC1051ZL、HMC1052、HMC1052L、HMC1053、HMC1055、HMC1501、HMC1512、HMC6352 和 HMC2003 ;以及下列NVE公司的磁傳感器中的任何磁傳感器:AA-系列、AAH-系列和AAL-系列的GMR磁力計傳感器和AB-系列和ABH-系列的GMR梯度儀傳感器，或本領域中已知的任何其他磁傳感器。其他實例包括基于自旋相關的隧穿結的磁阻傳感器和測量磁場所產生的霍爾效應的傳感器(例如:霍尼韋爾SS4、SS5、SS400和SS500)。磁傳感器的使用在本領域是公知的，且可例如從伴隨有上述傳感器中任何傳感器的文獻中獲得。
[0076]在另一實施方案中，一組磁傳感器可包括差分傳感器。差分傳感器還可包括多個單軸傳感器，且單軸傳感器具有相同或相似的方向。差分傳感器通常為計算通過兩個方向類似的傳感器(在本文中被稱為傳感器的“差分對”)檢測的磁場中差異的傳感器。然而，差分傳感器也可以是本領域中已知的任何其他類型的差分傳感器。就“差分對”中的傳感器在相似的方向上進行取向的方面來說，干擾磁源對所測量信號的影響可能更加類似(尤其是在干擾源在遙遠的地方而該對中的兩個傳感器彼此靠近的情況下)。因此，獲取差分對中傳感器輸出之間的差異可用于消除干擾磁源的效果中的一些。
[0077]在一個實施方案中，相對于差分對和干擾磁源(例如:地球的磁場、陰極射線管(CRT)監視器或建筑物的配電)之間的距離來說，差分對中傳感器和磁化隱形鏡片之間的距離可較小。這能夠對磁化隱形鏡片所產生的場進行精確的計算，這是因為與遙遠的干擾源相比，差分對中的傳感器從附近的(與眼睛相關聯的)物品感測到的磁通之間的差異通常將更大。
[0078]基于視頻的傳感器和隱形鏡片
[0079]—般來說，一個或多個基于視頻的傳感器可被配置成檢測通過某種方式附著于用戶的反射隱形鏡片的位置和/或運動。優選地，構造反射隱形鏡片以不阻礙用戶的視野或不干擾例如用戶與視頻游戲控制臺的互動。
[0080]圖11為描繪根據實施方案的被配置成反射電磁波譜中一部分的隱形鏡片1100的圖。在該實例中，隱形鏡片1100包括反射元件1110。反射元件1110被配置成對正常光透明以及反射紅外(IR)或近紅外(NIR)光。例如，IR或NIR光源(例如:源1120)可產生多條不連貫和/或連貫的光線1130以照亮反射元件1110。IR或NIR光的檢測器(例如:傳感器1140)可聚集從反射元件1110反射的多條不連貫和/或連貫的光線1150。
[0081]圖12、圖13和圖14為描繪根據各種實施方案的可在用于反射電磁波譜中一部分的隱形鏡片上提供的圖案的不同實例的圖。在圖12中，隱形鏡片1200包括圓帶1210、1220和1230。圓帶1210、1220和1230中的每一個都被配置成反射IR或NIR光。圓帶1210、1220和1230的寬度能夠是一致的或在帶與帶之間為可變的。
[0082]在各方面中，可改變一個隱形鏡片至下一個中的反射區域的數量以限定特定的圖案。在進一步的方面中，可改變從一個隱形鏡片至下一個的反射區域的形狀以限定特定的圖案。在更進一步的方面中，可將反射區域視為固體區域或包含填充圖案。可基于檢測例程或為了在個人眼睛或個人用戶之間區分而改變反射區域的數量、形狀、填充圖案等。在圖13中，例如，隱形鏡片1300包括至少4個方形反射區域。每個反射方形可置于方形圖案中，其中每個反射方形置于方形圖案的角落上。在圖14中，例如，隱形鏡片1400包括至少4個圓形反射區域。每個反射圓形區域可置于圓形圖案中，其中每個反射圓形置于隱形鏡片1400圓周的周圍。可提供其他圖案的反射區域以提高眼睛跟蹤的精確性。
[0083]提筒眼睛跟蹤的精確性
[0084]在各實施方案中，能夠使用具有一個或多個反射圖案的磁隱形鏡片提高使用隱形鏡片的眼睛跟蹤的精確性。圖15為描繪根據實施方案的被配置成反射電磁波譜中一部分的磁化隱形鏡片1500的圖。在該實例中，隱形鏡片1500包括廣泛分布在整個隱形鏡片1500中的幾個磁元件。磁元件被配置成產生具有磁極1510的磁場。磁極1510可垂直于隱形鏡片1500。在一些方面中，隱形鏡片1500的磁元件被配置成具有合適的尺寸并適當地分布以使磁元件不會顯著地阻擋或以其他方式擾亂佩戴者的視力。隱形鏡片1500的磁元件還可被配置成采用透明或半透明的磁化材料。隱形鏡片1500還包括圓帶1520、1530和1540。圓帶1520、1530和1540中的每一個都被配置成反射IR或NIR光。圓帶1520、1530和1540的寬度能夠是一致的或在帶與帶之間為可變的。
[0085]圖16為根據實施方案的使用磁化和反射隱形鏡片進行眼睛跟蹤的方法1600的流程圖。可通過由邏輯機(如計算機系統或信息處理裝置)的中央處理單元(CPU或處理器)執行時的軟件(例如:指令或代碼模塊)、通過電子裝置或專用集成電路的硬件組件或通過軟件和硬件元件的組合來執行圖16所示方法1600的實施或其中的處理。方向600可按先后發生順序陳述步驟，然而，也可按任何順序(包括同時地或并行地)進行或以其他方式執行步驟中的一些。圖16所示方法1600開始于步驟1610。
[0086]在步驟1620中，使用一個或多個磁傳感器來跟蹤與用戶眼睛相關聯的隱形鏡片。如圖15所示，用戶可配備有可通過位于或接近視頻游戲控制臺或用戶頭部的一個或多個磁傳感器進行跟蹤的磁化隱形鏡片。在步驟1630中，使用一個或多個基于視頻的傳感器(如IR或NIR攝像頭)來跟蹤與用戶眼睛相關聯的隱形鏡片。如圖15所示，用戶可配備有被配置成可通過一個或多個基于視頻的眼睛跟蹤器進行跟蹤的反射電磁波譜中的一個或多個部分的隱形鏡片。可并行地執行步驟1620和1630。
[0087]在步驟1640中，源自一個或多個磁傳感器的跟蹤信息與源自一個或多個基于視頻的傳感器的跟蹤信息相結合。例如，可基于結合的跟蹤確定隱形鏡片的初始位置、方向或運動并隨后將其更新至后續位置、方向或運動。在其他方面中，一個或多個基于視頻的傳感器可測量用戶頭部或眼睛的位置，同時一個或多個磁傳感器則跟蹤磁化隱形鏡片的位置。在進一步的實施方案中，可使用兩個傳感器以提聞彼此的精確性。在更進一步的實施方案中，可使用其他傳感器以過濾噪聲(例如:光和磁噪聲)并提供路線位置信息以供磁化或基于視頻的傳感器改善。在其他實施方案中，可使用源自一只眼睛的信息以跟蹤另一只眼睛。
[0088]在步驟1650中，使用源自一個或多個傳感器的信息執行一個或多個動作。可執行動作的一個實例可包括響應于用戶將其眼睛滾向左邊、右邊、上邊或下邊而瀏覽菜單。另一實例可包括使用眨眼控制視頻游戲中的物體，如選擇/取消選擇物體、撿起或落下物品或雙擊。進一步的實例可包括使用眼睛的運動拖動物體、開始激活發射等。在一些方面中，可使用學習系統將用戶眼睛的跟蹤信息映射至可執行的一個或多個動作。圖16結束于步驟1660。
[0089]3D信息和隱形鏡片
[0090]對于某些用途而言，隱形鏡片具有比眼鏡更輕和更小的優點。當觀看/播放3D內容很長一段時間時，這些功能則可以特別有用。因此，在各實施方案中，隱形鏡片可用于代替3D眼鏡或與3D眼鏡一起來觀看3D信息。3D隱形鏡片在其他領域(如外科醫生實踐各種程序或進行遠程交互的醫療領域)以及觀看3D信息或控制機器人的工業中可以是有用的。
[0091]在一些實施方案中，可使用隱形鏡片觀看立體圖像。通常，當使用隱形鏡片進行觀看時，立體圖像用于提供立體3D效果，其中兩個隱形鏡片具有不同的顏色(通常上色是相反的)，如紅色和青色。圖片包含兩個以不同方式進行過濾的彩色圖像，且一個圖像對應一只眼睛。當通過彩色編碼的隱形鏡片進行觀看時，顯示有集成立體圖像。圖17A和圖17B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的彩色區域的隱形鏡片1700的圖。在圖17A中，隱形鏡片1710包括被配置有或染有第一顏色的區域1730。選擇第一顏色以過濾用于第二、優選為上色相反的顏色。在圖17B中，隱形鏡片1720包括被配置有或染有第二顏色的區域1740。選擇第二顏色以過濾用于第一顏色。
[0092]在各實施方案中，隱形鏡片1700具有嵌入其中的第一和第二顏色。在進一步的實施方案中，隱形鏡片1700可具有附在隱形鏡片1710和1720的一個或多個外表面上的第一和第二顏色。可能的顏色方案的一些實例包括紅-綠、紅-藍、紅-青、紅-青的變體(例如:anachrome、mirachrome、Trioscopic、洋紅-綠(例如:INFIC0L0R)、琥拍-深藍(例如:顏色代碼3D)、洋紅-青)和窄帶干擾濾光片(例如:Infitec)。此外,可隨意地設計用于觀看3D信息的隱形鏡片以使其可被戴在用戶可能用于提高他/她視力的常規隱形鏡片的頂部。
[0093]在一些實施方案中，可使用隱形鏡片觀看立體圖像。通常，立體觀視(也被稱為立體或3-D成像)指通過分別向觀看者的左眼和右眼提供兩個偏移的圖像以創建或增強圖像中深度錯覺的技術。可使用兩種策略來實現該技術:使觀看者戴上隱形鏡片以結合從兩個偏移的來源獲得的單獨的圖像或使觀看者戴上隱形鏡片以過濾從與每只眼睛相分離的單個來源獲得的偏移圖像。
[0094]圖18A和圖18B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的水平和垂直偏振區域的隱形鏡片1800的圖。在該實例中，隱形鏡片1800為線性偏振的。在圖18A中，隱形鏡片1810包括配置有第一線性偏振濾光片的區域1830。選擇第一線性偏振濾光片以在第一線性偏振處對光透明且在第二線性偏振處進行濾光。在圖18B中，隱形鏡片1820包括配置有第二線性偏振濾光片的區域1840。選擇第二線性偏振濾光片以在第二線性偏振處對光透明且在第一線性偏振處進行濾光。
[0095]因此，能夠通過偏振濾光片(例如:在45度和135度的正交濾光片)將兩個圖像顯示和疊加在相同的屏幕上。觀看者戴上線性偏振的隱形鏡片1800，其中每個均含有與顯示器進行相同定向的正交偏振濾光片。由于每個濾光片僅使同樣偏振的光通過且阻擋正交偏振的光，因此每只眼睛只能看見投影圖像之一，且實現了 3D效果。
[0096]圖19A和圖19B為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的圓形偏振區域的隱形鏡片的圖。在該實例中，隱形鏡片1900為圓形偏振的。在圖19A中，隱形鏡片1910配置有第一圓形偏振濾光片。選擇第一圓形偏振濾光片以在第一圓形偏振處對光透明且在第二圓形偏振處進行濾光。在圖19B中，隱形鏡片1920配置有第二圓形偏振濾光片。選擇第二圓形偏振濾光片以在第二圓形偏振處對光透明且在第一圓形偏振處進行濾光。
[0097]因此，能夠通過具有相反旋向性的圓形偏振濾光片將兩個圖像顯示和疊加在相同的屏幕上。觀看者戴上隱形鏡片1900，每個隱形鏡片都包含具有相反旋向性的分析濾光片(反向安裝的圓形偏振器)。左圓偏振的光受右旋析光器的阻擋，而右圓偏振的光則經左旋析光器熄滅。
[0098]在進一步的實施方案中，隱形鏡片可包括活性元件，活性元件阻擋光或使光通過與3D顯示器上的圖像同步(例如:使用交替幀排序的概念)。圖20為描繪根據一個實施方案的具有被配置成過濾3-D顯示器的左部和右部圖像的電路的隱形鏡片2000的圖。在該實例中，隱形鏡片2000包括介質2010、活性材料2020、控制電路2030、電源2040和一個或多個天線元件2050。
[0099]介質2010可包括典型的隱形鏡片材料且被配置為支撐活性材料2020、控制電路2030、電源2040和一個或多個天線元件2050。活性材料2020被配置成在透明狀態和不透明狀態之間交替。活性材料2020可具有當施加電壓時變得不透明(或暗)，否則就變得透明的特性。活性材料2020的一個實例可包括液晶層。
[0100]控制電路2030包括被配置成控制活性材料2020的狀態的一個或多個元件。控制電路可包括液晶層控制器、存儲器、收發器等。在某些實施方案中，控制電路2030由電源2040供電。電源2040可能是可選的，這是因為控制電路2030可在天線元件2050由無線電波提供能量時從天線元件2050提取電力。
[0101]在進一步的實施方案中，隱形鏡片2000受控于紅外射頻DLP-Link或藍牙發射器，其發送允許控制電路2030控制活性材料2020與3D顯示器的刷新率同步地交替變暗的定時信號。相應地，3D顯示器使用被稱為交替幀排序的技術為每只眼睛交替地顯示不同的透視圖，這達到了使每只眼睛只能看到為其設計的圖像的預期效果。在一些方面中，隱形鏡片2000保持在透明狀態，從而當其未通電時，用戶能夠使用隱形鏡片2000進行正常觀看。
[0102]硬件概要
[0103]圖21為可結合實施方案、并入實施方案或用于實踐在本公開中發現的創新、實施方案和/或實例中任一個的計算機系統2100的方塊圖。圖21僅用于說明根據一個或多個所公開的技術進行編程的計算裝置、通用計算機系統或用于結合發明的實施方案的特定信息處理裝置，發明的教義可在本文提出且不用于限制如權利要求所述的發明范圍。本領域的普通技術人員將意識到其他變化、修改和替換方式。
[0104]計算機系統2100可包括被配置為執行邏輯運算和計算、輸入/輸出操作、機器通信等的硬件和/或軟件元件。計算機系統2100可包括常見的計算機組件，如一個或多個數據處理器或中央處理單元(CPU) 2105、一個或多個圖形處理器或圖形處理單元(GPU) 2110、存儲器子系統2115、存儲子系統2120、一個或多個輸入/輸出(I/O)接口 2125、通信接口2130等。計算機系統2100可包括系統總線2135，系統總線2135將上述組件相互連接起來并提供功能(如連接性和裝置間的通信)。計算機系統2100可具體表現為計算裝置，如個人計算機(PC)、工作站、迷你計算機、主機、計算裝置集群或場、筆記本電腦、手提式電腦、上網本、平板PC、PDA (個人數字助理)、智能手機、消費電子裝置、電視、游戲控制臺、便攜式游戲裝置、便攜式媒體播放裝置等。
[0105]一個或多個數據處理器或中央處理單元(CPU) 2105可包括被配置成執行邏輯或程序代碼或提供特定于應用的功能的硬件和/或軟件元件。CPU2105的一些實例可包括一個或多個微處理器(例如:單核和多核)或微控制器。CPU2105可包括4位、8位、12位、16位、32位、64位等的具有類似或不同的內部和外部指令和數據設計的架構。CPU2105還可包括單核或多核。市售處理器可包括加利福尼亞州圣塔克拉拉的Intel公司提供的那些處理器(例如:x86、x86_64、奔騰、賽揚、酷睿、酷睿2、酷睿ix、安騰、至強等)和加利福尼亞州森尼韋爾的Advanced Micro Devices公司提供的那些處理器(例如:x86、AMD_64、速龍、毒龍、炫龍、速龍XP/64、皓龍、飛鴻等)。市售處理器可進一步包括符合高級RISC機器(ARM)架構(例如:ARMv7-9)、POWER和POWERPC架構、CELL架構等的那些處理器。CPU2105也可包括一個或多個現場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)或其他微控制器。一個或多個數據處理器或中央處理單元(CPU) 2105可包括任何數量的寄存器、邏輯單元、算術單元、緩存器、存儲器接口等。一個或多個數據處理器或中央處理單元(CPU) 2105還可無法移動地或可移動地集成至一個或多個主板或子板中。
[0106]一個或多個圖形處理器或圖形處理單元(GPU) 2110可包括被配置成執行與圖形相關聯的邏輯或程序代碼或提供特定于圖形的功能的硬件和/或軟件元件。GPU2110可包括任何常規的圖形處理單元，如常規的視頻卡所提供的那些圖形處理單元。GPU的一些實例購自NVIDIA、ATI和其他廠商。在各實施方案中，GPU2110可以包括一個或多個向量或并行處理單元。這些GPU可以是用戶可編程的并包括用于編碼/解碼特定類型的數據(例如:視頻數據)或用于加速2D或3D繪圖操作、紋理操作、著色操作等的硬件元件。一個或多個圖形處理器或圖形處理單元(GPU) 2110可包括任何數量的寄存器、邏輯單元、算術單元、緩存器、存儲器接口等。一個或多個數據處理器或中央處理單元(CPU) 2105還可無法移動地或可移動地集成至包括專用視頻存儲器、幀緩存器等的一個或多個主板或子板中。
[0107]存儲器子系統2115可包括被配置成存儲信息的硬件和/或軟件元件。存儲器子系統2115可使用機器可讀的物品、信息存儲裝置或計算機可讀存儲介質存儲信息。存儲器子系統2170所使用的這些物品的一些實例可包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROMS)、易失性存儲器、非易失性存儲器和其他半導體存儲器。在各實施方案中，存儲器子系統2115可包括隱形鏡片眼睛跟蹤/控制數據和程序代碼2140。
[0108]存儲子系統2120可包括被配置成存儲信息的硬件和/或軟件元件。存儲子系統2120可使用機器可讀的物品、信息存儲裝置或計算機可讀存儲介質存儲信息。存儲子系統2120可使用存儲介質2145存儲信息。存儲子系統2120所使用的存儲介質2145的一些實例可包括軟盤、硬盤、光存儲介質(如⑶_R0MS、DVD和條形碼)、可移動存儲裝置、聯網存儲裝置等。在一些實施方案中，可使用存儲子系統2120存儲隱形鏡片眼睛跟蹤/控制數據和程序代碼2140中的全部或部分。
[0109]在各實施方案中，計算機系統2100可包括一個或多個超級管理器或操作系統，如華盛頓州雷德蒙的 Microsoft 公司的 WINDOWS、WINDOWS NT、WINDOWS XP、VISTA、WIND0WS7等、加利福尼亞州庫比蒂諾的Apple Inc.的Mac OS或Mac OS X、Sun Microsystems公司的S0LARIS、LINUX、UNIX和其他基于UNIX或類似于UNIX的操作系統。計算機系統2100還可包括被配置成執行、進行或以其他方式實施本文所公開的技術的一個或多個應用。這些應用可具體表現為隱形鏡片眼睛跟蹤/控制數據和程序代碼2140。此外，可在存儲器子系統2115和/或存儲子系統2120中存儲計算機程序、可執行的計算機代碼、人可讀源代碼、著色器代碼、渲染引擎等以及數據(如圖像文件、包括物體的幾何描述、物體的有序幾何描述的模型、模型的程序描述、場景描述符文件等)。
[0110]一個或多個輸入/輸出(1/0)接口 2125可包括被配置成進行1/0操作的硬件和/或軟件元件。一個或多個輸入裝置2150和/或一個或多個輸出裝置2155可通信地耦合至一個或多個I/o接口 2125。
[0111]一個或多個輸入裝置2150可包括被配置成接收源自一個或多個來源的信息的硬件和/或軟件元件用于計算機系統2100。一個或多個輸入裝置2150的一些實例可包括計算機鼠標、軌跡球、軌跡板、操縱桿、無線遙控器、繪圖板、語音命令系統、眼睛跟蹤系統、夕卜部存儲系統、適當配置為觸摸屏的監視器/顯示器、適當配置為收發器的通信接口等。在各實施方案中，一個或多個輸入裝置2150可允許計算機系統2100的用戶與一個或多個非圖形或圖形用戶接口進行交互以輸入注解、選擇物體、圖標、文本、用戶接口小工具或經命令、點擊按鍵等顯示在監視器/顯示器裝置上的其他用戶接口元件。
[0112]一個或多個輸出裝置2155可包括被配置成將信息輸出至一個或多個目的地的硬件和/或軟件元件用于計算機系統2100。一個或多個輸出裝置2155的一些實例可包括打印機、傳真機、用于鼠標或操縱桿的反饋裝置、外部存儲系統、監視器或其他顯示裝置、電視、適當配置為收發器的通信接口等。一個或多個輸出裝置2155可允許計算機系統2100的用戶觀看物體、圖標、文本、用戶接口小工具或其他用戶接口元件。
[0113]顯示器裝置或監視器可與計算機系統2100 —同使用且可包括被配置成顯示信息的硬件和/或軟件元件。一些實例包括常見的顯示裝置，如電視監視器、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)等。
[0114]通信接口 2130可包括被配置成進行通信操作(包括發送和接收數據)的硬件和/或軟件元件。通信接口 2130的一些實例可包括網絡通信接口、外部總線接口、以太網卡、調制解調器(電話、衛星、電纜、ISDN)、(異步)數字用戶線(DSL)單元、火線接口、USB接口等。例如，通信接口 2130可被耦合至通信網絡/外部總線2180如計算機網絡，以及耦合至火線總線、USB集線器等。在其他實施方案中，通信接口 2130可作為硬件而被物理性地集成在計算機系統2100的主板或子板上，可作為軟件程序等予以實施或可作為其組合而予以實施。
[0115]在各實施方案中，計算機系統2100可包括使用一個或多個通信協議(如HTTP、TCP/IP、RTP/RTSP協議等)在網絡(如局域網或互聯網)上進行通信的軟件。在一些實施方案中，也可使用其他通信軟件和/或傳輸協議(例如IPX、UDP等)以在網絡上與主機進行通信或與直接連接至計算機系統2100的裝置進行通信。
[0116]作為建議，圖21僅代表被適當地配置為執行或結合在本公開中提出的發明的各實施方案的通用計算機系統或能夠執行或結合在本公開中提出的發明的各實施方案的特定數據處理裝置。對于本領域的技術人員而言，適合用于執行在本公開中提出的發明或與在本公開中提出的發明的各實施方案一同使用的許多其他硬件和/或軟件配置都是明顯的。例如，計算機系統、游戲裝置、電視或其他數據處理裝置可包括臺式、家庭影院式、便攜式、機架安裝的或平板的配置。此外，計算機系統或信息處理裝置可包括一系列聯網計算機或并行處理裝置集群/網格。在其他實施方案中，在芯片或輔助處理板上實施的計算機系統或信息處理裝置可執行上述技術。
[0117]可在本公開中提出其教義的一個或多個發明中的任一個的各種實施方案能夠通過軟件、固件、硬件或其組合中的邏輯形式予以實施。可將邏輯作為一組指令存儲在機器可訪問的存儲器、機器可讀的物品、有形的計算機可讀介質、計算機可讀存儲介質或其他計算機/機器可讀介質中或上，該組指令適于指示邏輯機的中央處理單元(CPU或處理器)執行可在本公開提出的發明的各實施方案中公開的一組步驟。邏輯可形成軟件程序或計算機程序產品的一部分，這是因為在執行代碼模塊以執行在本公開中提出的發明的各實施方案中的方法或過程時，可通過計算機系統的處理器或信息處理裝置操作代碼模塊。基于本公開和本文所提供的教義，本領域中的普通技術人員將理解用于在軟件、固件、硬件或其組合中實施提出的一個或多個發明的各實施方案中所公開的操作或功能中任一的其他方式、變化、修改、替代方式和/或方法。
[0118]可在本公開中提出其教義的那些發明中任一個的公開實例、實施和各實施方案僅用于向本領域的技術人員合理清楚地傳達本公開的教義。由于可參照示例性圖或特定附圖描述這些實施和實施方案，對于本領域的那些技術人員來說，所述方法和/或特定結構的各種修改或改編則變得明顯。依賴本公開和在本文中發現的這些教義的所有這樣的修改、改編或變化都應視作位于可在本公開中提出其教義的一個或多個發明的范圍之中，并且其中本領域已通過這些教義有所提升。因此，本說明書和附圖不應被視為具有限制意義，如可理解的是在公開中提出的發明決不是用于限制具體說明的那些實施方案。
[0119]相應地，上述說明和任何附圖、例證和圖意在是說明性的而非限制性的。因此，不應通過簡單地參照上述說明和附圖中所示的那些實施方案確定在本公開中提出的任何發明的范圍，而是應參照未決權利要求及其全部范圍或等同物而確定在本公開中提出的任何發明的范圍。
【權利要求】
1.一種眼睛視線跟蹤的方法，所述方法包括: 在一個或多個計算機系統中接收從跟蹤與佩戴者的第一只眼睛相關聯的第一磁隱形鏡片的一個或多個磁傳感器獲得的第一跟蹤信息； 在一個或多個計算機系統中接收從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的第一組的所述第一磁隱形鏡片的一個或多個基于視頻的傳感器獲得的第二跟蹤信息； 通過與所述一個或多個計算機系統相關聯的一個或多個處理器基于從跟蹤所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第一跟蹤信息以及從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息來生成增強的跟蹤信息； 通過與所述一個或多個計算機系統相關聯的所述一個或多個處理器基于所述增強的跟蹤信息確定眼睛視線信息；以及 通過所述一個或多個計算機系統基于所述確定的眼睛視線信息執行一個或多個動作。
2.根據權利要求1所述的方法，其中基于從跟蹤所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第一跟蹤信息以及從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息來生成所述增強的跟蹤信息包括: 建立與所述第一磁隱形鏡片相關聯的所述第一只眼睛的第一位置；以及 將所述第一只眼睛的所述第一位置精制成所述第一只眼睛的第二位置。
3.根據權利要求1所述的 方法，其還包括: 接收從跟蹤所述佩戴者頭部的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的第三跟蹤信息；以及 其中基于從跟蹤所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第一跟蹤信息以及從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息生成所述增強的跟蹤信息包括確定所述第一磁隱形鏡片相對于所述佩戴者頭部的位置。
4.根據權利要求1所述的方法，其還包括: 接收從跟蹤與所述佩戴者的第二只眼睛相關聯的第二磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的第三跟蹤信息； 接收從跟蹤使用所述第二磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的第二組的所述第二磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的第四跟蹤信息。
5.根據權利要求4所述的方法，其中基于從跟蹤所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第一跟蹤信息以及從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息生成所述增強的跟蹤信息包括基于從跟蹤所述第二磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第三跟蹤信息以及從跟蹤使用所述第二磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第二組的所述第二磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第四跟蹤信息生成所述增強的跟蹤信息。
6.根據權利要求1所述的方法，其中接收從跟蹤所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個磁傳感器獲得的所述第一跟蹤信息或接收從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息包括接收與所述磁隱形鏡片相關聯的眼睛的位置、方向和運動中的至少一個。
7.根據權利要求1所述的方法，其還包括基于從跟蹤使用所述第一磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組的所述第一磁隱形鏡片的所述一個或多個基于視頻的傳感器獲得的所述第二跟蹤信息確定眨眼信息。
8.根據權利要求1所述的方法，其還包括: 接收從跟蹤與所述第二隱形鏡片的佩戴者的第一只眼睛相關聯的第二磁隱形鏡片的一個或多個磁傳感器獲得的第三跟蹤信息； 接收從跟蹤使用所述第二磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的第二組的所述第二磁隱形鏡片的一個或多個基于視頻的傳感器獲得的第四跟蹤信息，且所述第二磁隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第二組不同于所述第一隱形鏡片的一個或多個反射圖案中的所述第一組；以及 區分所述第一磁隱形鏡片的所述佩戴者和所述第二磁隱形鏡片的所述佩戴者。
9.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述確定的眼睛視線信息執行所述一個或多個動作包括控制視頻游戲、投影虛擬用戶接口或增強現實用戶接口中至少一個的虛擬人物、對象或菜單中的至少一個。
10.根據權利要求 1所述的方法，其中基于所述確定的眼睛視線信息執行所述一個或多個動作包括控制與計算機應用相關聯的一個或多個應用菜單。
11.一種眼睛跟蹤隱形鏡片，其包括: 材料，其形成具有合適尺寸以適合佩戴者眼睛并在所述佩戴者眼睛鞏膜的至少一部分上延伸的鏡片，所述鏡片具有光區和外圍區； 與形成所述鏡片的所述材料相關聯的一個或多個磁元件，所述一個或多個磁元件形成磁場或被配置成干擾磁場；以及 與形成所述鏡片的所述材料相關聯的一個或多個反射元件，所述一個或多個反射元件被配置成反射電磁波譜的預定部分。
12.根據權利要求11所述的眼睛跟蹤隱形鏡片，其中與形成所述鏡片的所述材料相關聯的所述一個或多個磁元件包括嵌入形成所述鏡片的所述材料中的多個磁化納米粒子。
13.根據權利要求11所述的眼睛跟蹤隱形鏡片，其中與形成所述鏡片的所述材料相關聯的所述一個或多個磁元件包括在所述外圍區的一部分中聚集的多個磁元件。
14.根據權利要求11所述的眼睛跟蹤隱形鏡片，其中與形成所述鏡片的所述材料相關聯的所述一個或多個反射元件反射紅外或近紅外光。
15.根據權利要求11所述的眼睛跟蹤隱形鏡片，其中與形成所述鏡片的所述材料相關聯的所述一個或多個反射元件包括分布在所述外圍區中的一組圓帶。
16.根據權利要求11所述的眼睛跟蹤隱形鏡片，其中與形成所述鏡片的所述材料相關聯的所述一個或多個反射元件包括分布在所述外圍區中的一組反射形狀。
17.一種用于觀看3D信息的隱形鏡片，所述隱形鏡片包括: 材料，其形成具有合適尺寸以適合佩戴者眼睛并在所述佩戴者眼睛鞏膜的至少一部分上延伸的鏡片，所述鏡片具有光區和外圍區；以及 至少與被配置成過濾所述3D信息以獲得所述3D信息中指定用于所述佩戴者眼睛的一部分的所述光區相關聯的材料。
18.根據權利要求17所述的隱形鏡片，其中至少與被配置成過濾所述3D信息以獲得所述3D信息中指定用于所述佩戴者眼睛的一部分的所述光區相關聯的所述材料包括與多個上色相反的顏色中的至少一個相關聯的顏色濾光片層。
19.根據權利要求17所述的隱形鏡片，其中至少與被配置成過濾所述3D信息以獲得所述3D信息中指定用于所述佩戴者眼睛的一部分的所述光區相關聯的所述材料包括與多個光偏振中的至少一個相關聯的偏振濾光片層。
20.根據權利要求17所述的隱形鏡片，其中至少與被配置成過濾所述3D信息以獲得所述3D信息中指定用于所述佩戴者眼睛的一部分的所述光區相關聯的所述材料包括掩蓋所述光區以阻 擋所述3D信息中未指定用于所述佩戴者眼睛的一部分的液晶層。
【文檔編號】G06F3/01GK103649874SQ201280033470
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月4日 優先權日:2011年5月5日
【發明者】R.陳, O.卡林里 申請人:索尼電腦娛樂公司