基于眼睛三联动的图像显示方法及装置与流程

本公开涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种基于眼睛三联动的图像显示方法及装置。

背景技术：

随着社会的进步与发展，计算机、手机、电视等诸多电子设备成为人们工作、生活中不可或缺的重要部分，这些电子设备经常需要近距离或高强度用眼。然而，长期的近距离用眼，容易使眼睛产生视觉疲劳，导致视力下降、眼球干涩流泪、肿胀充血、头痛眩晕，甚至失眠眼花等视疲劳眼部疾病产生。

现有技术中的电子设备都是固定不动的，只能人工调节自身与电子设备的距离，来调节眼睛与显示屏幕的距离，且人只能在短距离内调节人眼与电子设备之间的距离，比如人坐在桌子旁边采用电脑办公，人只能在有限的距离内调节人眼与显示屏，且一旦保持这一距离，人眼长时间对着显示屏，人眼长时间得不到调节，容易疲劳，经常这样，还会导致视力下降，眼球干涩流泪、肿胀充血、头痛眩晕，甚至失眠眼花等视疲劳眼部疾病产生。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开提供一种能够观看立体图像，以及能基于眼睛的三联动进行远近距离景象模拟以调节视力，缓解视觉疲劳的基于眼睛三联动的图像显示方法及装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于眼睛三联动的图像显示方法，包括：

云服务器端编辑和发送图像信息，以及与所述图像信息具有映射关系的帧位移序列，所述图像信息包括用于供左眼接收的左帧图像、用于供右眼接收的右帧图像及播放信号；

显示终端接收所述云服务器发送的所述图像信息以及帧位移序列，并对所述图像信息中的播放信号进行解调；

显示终端依据解调出的播放信号，配合帧位移序列播放所述左帧图像和右帧图像，同时，将所述解调出的播放信号发送至光阀眼镜中以使所述光阀眼镜的左眼只能看到左帧图像，右眼只能看到右帧图像。

进一步的，所述播放信号包括左帧同步信号、右帧同步信号和马达驱动信号，左帧同步信号发送至光阀眼镜中的左眼镜片中，所述右帧同步信号发送至所述光阀眼镜的右眼镜片中，所述马达驱动信号驱动所述显示器上的图像信息显示到指定位置以使所述光阀眼镜的左眼镜片、右眼镜片和显示终端的图像同步显示。

进一步的，还包括：

云服务器获取显示终端与光阀眼镜之间的第一距离；

根据所述第一距离选取所述第一距离相映射的图像信息发送至显示终端中以进行显示。

进一步的，所述云服务器获取显示终端与光阀眼镜之间的第一距离的方法包括：通过安装在光阀眼镜上的距离感测元件，以感应所述光阀眼镜与显示终端之间的第一距离，并将所述第一距离发送至云服务器中。

进一步的，所述显示终端与所述光阀眼镜之间的第一距离相映射的所述图像信息包括：所述左帧图像与对应的所述右帧图像的中心距数值在所述显示终端与所述光阀眼镜之间的第一距离映射的数值范围内。

进一步的，存储在所述云服务器的所述左帧图像和所述右帧图像之间的中心距数值范围为0-70mm。

进一步的，还包括：

当所述第一距离达到预设阈值时，或者接收到调节所述第一距离的指令时，发送所述调节指令至所述光阀眼镜以使所述光阀眼镜上的调节装置调节眼睛观看图像信息时的调节力。

进一步的，还包括：

获取基于外部驱动设备驱动显示信息的获取指令，所述显示信息包括通过外部驱动设备所选择的所述显示终端上在下一时间内即将呈现的图像信息；

提取与所述获取指令具有映射关系的图像信息以及帧位移序列，并发送至显示终端以进行显示。

进一步的，所述显示终端包括手机、电脑或电视，通过安装在所述手机、电脑或电视机上的客户端接收所述图像信息以及帧位移序列，并对所述图像信息进行解调和播放。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于眼睛三联动的图像显示装置，包括：

云服务器：用于编辑和发送图像信息，以及与所述图像信息具有映射关系的帧位移序列，所述图像信息包括用于供左眼接收的左帧图像、用于供右眼接收的右帧图像及播放信号；

显示终端：与所述云服务器无线连接，以接收所述云服务器端发送的所述图像信息以及帧位移序列，并对所述播放信号进行解调；显示终端依据解调出播放信号，配合帧位移序列播放所述左帧图像和右帧图像，同时，将所述解调出的播放信号发送至光阀眼镜中；

光阀眼镜：与所述显示终端无线连接，包括左眼镜片和右眼镜片，所述左眼镜片接收左帧图像，所述右眼镜片接收所述右帧图像。

进一步的，还包括同步信号接收驱动板，所述同步信号接收驱动板同时与控制显示终端播放所述左帧图像和所述右帧图像的马达以及光阀眼镜连接，所述显示终端还包括解调模块，以将所述播放信号解调出左帧同步信号、右帧同步信号和马达驱动信号，所述左帧同步信号通过所述同步信号接收驱动板发送至所述光阀眼镜的左眼镜片中，所述右帧同步信号通过所述同步信号接收驱动板发送至所述光阀眼镜的右眼镜片中，所述马达驱动信号发送至所述马达中以使显示终端与光阀眼镜的显示同步。

进一步的，所述显示终端安装在滑轨上，以使所述显示终端根据所接收的播放信息在预设范围内移动，以调节光阀眼镜到显示终端之间的第一距离。

进一步的，所述光阀眼镜上包括距离感测元件，以感应所述光阀眼镜与显示终端之间的第一距离，所述距离感测元件与云服务器连接通信。

进一步的，所述云服务器端还包括图像信息选择模块，根据光阀眼镜与所述显示终端之间的第一距离，选择所述左帧图像与右帧图像的中心距与所述第一距离映射的左帧图像与右帧图像。

进一步的，所述云服务器上还包括存储器，所述存储器与所述图像信息选择模块连接通信，所述图像信息和所述帧位移序列存储在存储器上，存储在所述存储器上的所述图像信息的左帧图像和右帧图像的中心距数值范围为0-70mm。

进一步的，所述光阀眼镜上还包括凸透镜，所述凸透镜设置有两块，分别可移动地设置在左眼镜片和右眼镜片上，当所述第一距离达到预设阈值或者接收到调节所述第一距离的指令时，将所述凸透镜移动至所述左眼镜片和右眼镜片与所述显示终端之间，以协助成像距离，调节眼睛观看图像信息时的调节力。

进一步的，还包括外部驱动设备，所述外部驱动设备与显示终端连接通信，以选择显示终端上的显示信息，所述显示信息包括下一时间内即将呈现的图像信息，显示终端将所述显示信息的获取指令发送至云服务器，所述云服务器提取与所述获取指令具有映射关系的图像信息以及帧位移序列，发送至显示终端中以进行显示。

进一步的，所述显示终端包括手机、电脑或电视机，通过安装在所述手机、电脑或电视机上的客户端接收所述图像信息以及帧位移序列，并对所述图像信息进行解调和播放。

本公开的技术方案可以包括以下有益效果：

1）通过云服务器发送帧位移序列，并通过控制显示终端上左帧图像和右帧图像的播放，并同步让光阀眼镜上左眼镜片只能看到左帧图像，让右眼镜片只能看到右帧图像，以模拟人眼成像，可实现立体图像的观看；

2）让左帧图像和右帧图像的中心距在一定范围内可调，同时配合可移动的显示终端，以模拟人眼观看远景和近景的情况，让双眼通过佩戴光阀眼镜实现眼睛的集合可变，显示终端的前后移动，对应眼睛的调节变化，观看帧位移序列，中心距可调节的图像信号，匹配眼睛三联动关系，提高人眼调节功能的优化与训练，以达到保健、康复眼睛的目的。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是两眼视轴的夹角示意图；

图2是眼部调节状态和防松状态模拟图；

图3是人眼观看物体大脑融合为一个图像的示意图；

图4是设置隔板时人眼观看物体大脑融合为一个图像的示意图；

图5是显示终端与人眼距离示意图；

图6是本申请图像显示装置连接框图；

图7是本申请图像显示装置组合示意图；

图8是本申请帧序列依据位移排序示意图；

图9是左帧图像与右帧图像的中心距示意图；

图10是本申请实施例远点与近点状态下中心距示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请公开一种基于眼睛三联动的图像显示方法及装置，显示方法的显示过程是基于图像显示装置中各个部件的配合的。眼睛的三联动是指人的双眼的集合、调节和通孔的大小是联动的，一一对应的。正常的人眼看近处目标时，睫状肌要调节，双眼同时要集合，瞳孔同时缩小，看远时，双眼调节放松，集合为零，瞳孔放到最大。眼睛正常的三联动关系是人眼遵循的规律和功能，打破这种规律和功能对眼睛有损伤，紊乱的三联动关系，会引起斜视、视疲劳、视神经的问题。

人眼的集合是指人体双眼视轴形成的夹角，人眼看目标时双眼视线必须对准目标，看无限远时两眼视轴（视线）平行，随着目标拉近，双眼视线必须跟随目标的离近而逐步汇聚，两眼视轴形成夹角，这种汇聚叫眼睛的“集合”，如图1所示，两眼视轴的夹角称为“集合角”，如图1中的a处和b处，集合=1/l，单位是“米角”，l为物体与眼睛的距离。另外，人眼看远处目标时，睫状体放松，晶状体扁平，看近处目标时，睫状体收缩调节晶状体凸起，增加晶状体的屈光度数，是眼睛看清近处的目标，目标越近眼睛付出的调节力越大。这叫眼的“调节”，调节=1/l，单位是“屈光度”如图2所示为眼部调节状态和防松状态模拟图。

人天生具有两只眼睛，两只眼睛之间的距离（瞳距）大约6-7厘米。人眼通过左右眼分别看到的物象，经过大脑的合成，融合为一个物象。由于眼睛的瞳距，正常人双眼注视一个物体时，左右眼看到的物象并非一致，有细微差别的两幅二维图像，在大脑合成呈现出立体感，图3是人眼观看香蕉时，经过大脑的合成，融合为一个香蕉的示意图。

进一步的，请参考图4，图4是把用立体摄像方法拍摄得到的左右香蕉图片bl和br设置在两只眼睛的视轴上相同的任意位置作为视标，通过隔板4-1把两眼视线隔离开，大脑均可以形成融像，融像后的视标成像的位置是在两视轴的交叉点上，与实际观看视轴交叉点的香蕉成像是一致的，这是人眼的双眼合像功能。

随着电脑、手机的普及，人们面对显示屏的时间越来越长。一般情况下显示终端2000与人眼的距离为0.4米左右，请参阅图5，所示显示终端显示的画面相差为零，场差也为零，此时人眼的调节=集合=2.5d；手机显示屏与人眼的距离更短，人眼的调节、集合更大，长时间观看屏幕会引发视觉疲劳，视觉下降。学生在上课时，看黑板的距离一般在2-8米之间，这样的距离眼睛需要使用0.5d-0.125d的调节力。如果是在大教室，学生的视距在3-20米之间，眼睛调节力在0.33d-0.05d。看书时眼睛与书的距离一般在30厘米，需使用3.3d调节力，写字的距离则更近。仅看书和看黑板而言，前者使用的调节力为后者的6.6-66倍。学生上课时，不断交替地看黑板与看书，使调节处于持续的变化中，极易造成调节的紧张状态，这种紧张状态和看近的负担过度长时间、调节力过度负荷是导致近视眼和造成近视不易控制的原因。

基于以上工作原理，本申请公开的一种基于眼睛三联动的图像显示装置，请参阅图6-图8，包括：云服务器1000、显示终端2000和光阀眼镜3000，其中，

云服务器1000云服务器端编辑和发送图像信息，以及与所述图像信息具有映射关系的帧位移序列，所述图像信息包括用于供左眼接收的左帧图像、用于供右眼接收的右帧图像及播放信号；显示终端2000与所述云服务器1000无线连接，以接收所述云服务器1000端发送的所述图像信息以及帧位移序列，并对所述图像信息中的播放信号进行解调；显示终端2000依据解调出的播放信号，配合帧位移序列播放所述左帧图像和右帧图像，同时，将所述解调出的播放信号发送至光阀眼镜3000中；光阀眼镜3000与所述显示终端2000无线连接，包括左眼镜片3100和右眼镜片3200，所述左眼镜片3100接收左帧图像，所述右眼镜片3200接收所述右帧图像。

显示终端2000根据帧位移序列对左帧图像和右帧图像进行依次播放，人体佩戴上所述光阀眼镜3000后，透过光阀眼镜3000，左眼镜片3100只能看到显示终端2000上播放的左帧图像，右眼只能看到显示终端2000上播放的右帧图像，实现眼睛与显示终端画面的同步交替显示观看。光阀眼镜3000的工作原理模仿人眼视觉成像的原理，当人体通过光阀眼镜3000观看到对应的左帧图像和右帧图像后，通过大脑的融合，则可以呈现立体图像。

在本申请中，显示终端2000还包括同步信号接收驱动板2100，所述同步信号接收驱动板2100同时与控制显示终端播放所述左帧图像和所述右帧图像播放顺序和方向的马达2200以及光阀眼镜3000连接，所述马达2200控制图像信息的播放进度。所述显示终端2000还包括解调模块（图未示），以将所述播放信号解调出左帧同步信号、右帧同步信号和马达驱动信号，所述左帧同步信号通过所述同步信号接收驱动板2100发送至所述光阀眼镜3000的左眼镜片3100中，所述右帧同步信号通过所述同步信号接收驱动板2200发送至所述光阀眼镜3000的右眼镜片3200中，所述马达驱动信号发送至所述马达2200中以使显示终端2000与光阀眼镜3000的显示同步。

进一步的，请参阅图8，同步显示左帧图像和右帧图像的中心线的位置在所填充的图像页面的位置是不一样的，二者之间存在一个距离值，称之为中心距。若想要通过显示终端2000和光阀眼镜3000模拟人眼直接观看远处景象时眼睛三联动的效果，需要对左帧图像和右帧图像的中心距以及光阀眼镜3000与显示终端2000之间的距离进行调节。在本申请中，将左帧图像与右帧图像设置成中心距在预设范围内可调，当所模拟的为观看远距离的景象的情景时，左帧图像与右帧图像的中心距较大，当模拟的为近距离观看的景象时，左帧图像和右帧图像的中心距离较小。同时显示终端2000为可以移动的终端，以便于显示终端移动的时候，根据眼镜三联动原理，选取合适中心距的左帧图像与右帧图像。

显示时终端2000可以是手机、电脑或者电视机等具备显示屏幕以及具备一定的信号接收和图像处理的终端设备，通过安装在所述手机、电脑或电视机上的客户端接收所述图像信息以及帧位移序列，并对所述图像信息进行解调和播放。

当显示终端2000是手机时，由于手机可以通过人体手持，人体手持可以使手机的显示屏幕与所佩戴的光阀眼镜3000之间的第一距离发生变化。当显示终端2000为电脑或者电视机时，可通过在显示终端2000下安装一个滑轨（图未示），以使所述显示终端2000在滑轨的可滑动范围内进行滑动。

进一步的，可以将显示终端2000的滑动设置成自动滑动的方式，当显示终端2000的滑动控制模块接收到对应的滑动指令后，控制显示终端2000在滑轨上滑动。在本申请的一实施例中，可将显示终端2000的滑动距离与所接收的图像信息中的左帧图像和右帧图像的中心距相对应，即当显示终端2000接收到中心距较小的左帧图像和右帧图像时，显示终端2000朝向光阀眼镜3000方向移动，以缩小第一距离，当接收到中心距较大的左帧图像和右帧图像时，显示终端2000朝远离光阀眼镜3000的方向移动，以增大第一距离。

在一实施例中，本申请中还可根据显示终端2000与光阀眼镜3000之间的第一距离的变化显示不同中心距的图像信息，其包括以下步骤：

1）云服务器1000获取显示终端2000与光阀眼镜3000之间的第一距离；

2）根据所述第一距离选取所述第一距离相映射的图像信息发送至显示终端中以进行显示。

具体的，其实现的方式可以为，在光阀眼镜3000上设置一个距离感测元件，该距离感测元件（图未示）与云服务器1000连接通信，当通过自动或者手动方式控制显示终端2000移动导致第一距离发生变化时，距离感测元件将所监测到的第一距离实时发送至云服务器1000中，云服务器1000接收到该变化的第一距离时，发送与该第一距离匹配的中心距所映射的图像信息以及帧位移序列至显示终端2000，显示终端2000对图像信息进行解调，使显示终端2000和光阀眼镜3000同步显示，人眼透过光阀眼镜3000观看图像，使双眼的集合、调节和瞳孔的大小同步运动。通过这种方式，达到调节眼部状态，调节视力，缓解视疲劳的目的。

进一步的，该距离感测元件3300不局限于设置在光阀眼镜3000上，还可以是设置在显示终端2000上，其工作原理与设置在光阀眼镜3000上是一样的，可以是通过红外测距方式进行距离测试，也可以是其他任何一种测距方式。

进一步的第一距离的测量还可以是通过云服务器1000端通过对显示终端1000和光阀眼镜3000进行定位，来获取二者的实时距离。

在一实施例中，云服务器1000上设置有存储器1100，上述公开的图像信息以及帧位移序列均存储在存储器1100中，图像信息包括用于供左眼接收的左帧图像、用于供右眼接收的右帧图像及播放信号，由于不同第一距离需要用到不同中心距的左帧图像和右帧图像，故在一实施例中，可将每一个完整帧图像在预设范围内的中心距对应的左帧图像和右帧图像都存储在云服务器1000上，根据云服务器1000上所接收的第一距离值来选取合适中心距的左帧图像和右帧图形。

在另一实施例中，还可设置成，存储器1100中存储的图像信息中不同的中心距分别映射不同内容的左帧图像和右帧图像，当第一距离发生变化时，同步显示的左帧图像和右帧图像的内容也随之发生变化。无论是以上哪种变换方式，当人体在进行图像观看的时候，都能达到眼部调节的目的，只是所观看到的图像内容不同而已。

在本申请中，在云服务器1000中根据第一距离的变化，选取与第一距对应的中心距所映射的左帧图像和右帧图像是通过图像信息选择模块1200来实现的，图像信息选择模块1200与存储模块1100连接通信，当云服务器1000接收到变化的第一距离时，将距离信息传递给图像信息选择模块1200以从存储器1100中选取合适的图像信息，并由云服务器1000控制发送至显示终端2000中。

所述云服务器端还包括图像信息选择模块，根据光阀眼镜与所述显示终端之间的第一距离，选择所述左帧图像与右帧图像的中心线之间的距离与所述第一距离映射的左帧图像与右帧图像。

进一步的，存储在所述存储器1100上的所述图像信息的左帧图像和右帧图像的中心距的数值范围为0-70mm，这个距离比较符合人眼观看远景至近景时成像时的距离。

请参阅图10，假设使用者的瞳距是65mm，显示终端2000观看近点处时，光阀眼镜3000距离眼睛的第一距离为30mm，正常视力的人眼的调节为3.3d，近点处屏幕左右画面的中心距是39mm，画面成像在距离眼睛75mm处，眼睛集合=1/0.75=1.33；观看远点处时光阀眼镜3000距离眼睛的第一距离为40mm，正视眼的调节为2.5d，远点处屏幕左右画面的中心距是55mm，画面成像在距离眼睛195mm处，眼睛集合=1/1.95=0.51；显示终端2000从观看近点处的第一距离30mm、左右画面的中心距是39mm处向远点方向移动，同时左右画面的中心距从39mm逐帧调整加大，形成帧位移加大的方式，到达观看远点处距离眼睛的40mm处、左右画面的中心距加大到55mm；从显示终端2000从观看远点距离眼睛40mm、左右画面的中心距是55mm处向近点方向移动，同时左右画面的中心距从55mm逐帧调整减小，形成帧位移减小的方式，到达观看近点距离眼睛30mm处、左右画面的中心距减到39mm。依据这一示例的原理，当第一距离发生变化时，依据趋势变化比例从存储器1100中提取对应中心距的图像信息。

进一步的，所述光阀眼镜3000上还包括凸透镜3300，所述凸透镜3400设置有两块，分别可移动地设置在左眼镜片3100和右眼镜片3200上，当所述第一距离达到预设阈值或者接收到调节所述第一距离的指令时，将所述凸透镜3300移动至所述左眼镜片3100和右眼镜片3200与所述显示终端2000之间，以协助成像距离，调节眼睛观看图像信息时的调节力。对于正常视力的双眼，光阀眼镜的左右镜前各加一片2.0d的凸透镜3300，结果是调节为0.5-1.3d之间变化，对应的眼睛集合在0.51-1.33间变化，调节与集合相互联动，数值基本一致。如果使用者是20度的近视眼，由于眼球变形的缘故，不用加光阀眼镜前的凸透镜3300，即可保持集合与调节0.5-1.3d之间变化的效果。假设使用者的瞳距是65mm，显示终端2000停留在观看远点距离眼睛的第一距离40mm处，屏幕左右画面的中心距是64mm，画面成像在距离眼睛19.5米处，眼睛视轴趋于平行，相当于人眼观看远景时的状态，配合加上光阀眼镜前的凸透镜3300，使得眼睛在观看画面时集合、调节相近并趋于零，以达到缓解眼睛的视觉疲劳的目的。

进一步的，本申请还包括外部驱动设备4000，外部驱动设备400可以是鼠标、键盘、手柄等，该外部设备与显示终端2000连接，以选择显示终端上的显示信息，所述显示信息包括下一时间内即将呈现的图像信息，显示终端将所述显示信息的获取指令发送至云服务器1000，云服务器1000上的处理步骤为：获取基于外部驱动设备4000驱动显示信息的获取指令，所述显示信息包括通过外部驱动设备所选择的所述显示终端上在下一时间内即将呈现的图像信息；所述云服务器1000提取与所述获取指令具有映射关系的图像信息以及帧位移序列，发送至显示终端2000中以进行显示。采用外部驱动设备4000的其中一种场景为用户玩游戏的时候，通过鼠标、键盘或者手柄等设备控制游戏界面中地图所处的位置，不同方向的位置显示不同的场景，结合本申请的可移动的显示终端2000以及同步显示的可调中心距的图像信息，使用户的玩游戏的时候身临其境，还能同时达到缓解视疲劳，调节视力的目的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。