CN107272224B - 具有双向调节功能的智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能眼镜，其包括：现场采集端、远程分享端以及服务器。本发明的智能眼镜能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，突破了手术室的空间限制，实现了资源的共享。此外，本发明的智能眼镜能够实现对医生的远程指导以及会诊，同时可支持医生手术时观看预先存储的指导视频，有利于手术的顺利进行。

Description

具有双向调节功能的智能眼镜

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种具有双向调节功能的智能眼镜。

背景技术

目前，为了对手术进行现场观摩、学习时，往往需要穿戴好专业的设备进入手术室中进行现场学习。如此，不但对医生的手术工作带来影响，而且还因为手术室空间的限制，无法进入较多的学习人员。此外，医生在进行自己不熟悉的手术时，当遇到困难时，往往无法得的及时的指导，从而不利于手术的进行。

因此，针对上述问题，本发明提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种具有双向调节功能的智能眼镜，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种具有双向调节功能的智能眼镜，其包括：现场采集端、远程分享端以及服务器；

所述现场采集端包括：镜架、镜框、第一MCU芯片、眼球信息采集模块、眼球追踪传感器、摄像模块、录音模块、第一语音交互模块、第一通信传输模块、第一投影模块；

所述镜框安装于所述镜架上，所述摄像模块和录音模块集成设置于所述镜框上，所述摄像模块包括主机以及与所述主机相连接的镜头，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器，且所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器与所述第一MCU芯片相连接，所述摄像模块与所述第一通信传输模块进行数据传输，所述录音模块包括音频采集单元以及音频存储单元，所述音频存储单元接收所述音频采集单元采集的数据，并与所述第一通信传输模块进行数据传输，所述第一MCU芯片对所述摄像模块和录音模块进行控制，所述第一通信传输模块接收所述摄像模块以及录音模块采集的数据，并与所述服务器进行远程数据通信，所述第一投影模块与所述第一MCU芯片和第一通信传输模块相连接相连接，并设置于镜框中镜片的前方，所述第一投影模块通过所述第一通信传输模块与所述服务器进行远程数据通信；

所述远程分享端包括：眼镜本体、嵌合于所述眼镜本体上的触摸投影屏、集成于所述眼镜本体中的第二MCU芯片、第二通信传输模块、第二语音交互模块以及第二投影模块；

所述第二MCU芯片与所述第二通信传输模块相连接，并与所述第二语音交互模块和第二投影模块进行控制信号的传输，所述第二投影模块设置于所述触摸投影屏的前方，所述触摸投影屏接收所述投影模块的投影图像，所述触摸投影屏被分割为若干触控区域，所述投影模块通过所述第二通信传输模块与所述服务器进行远程数据通信，所述第二语音交互模块与所述第一语音交互模块进行远程语音交互。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述镜架包括佩戴部分以及固定于所述佩戴部分上的连接部分，所述智能眼镜通过所述佩戴部分固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分上。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述第一MCU芯片包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述第一通信传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述第一语音交互模块包括扬声器以及麦克风。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，任一触控区域具有唯一的编号，所述编号的信息存储于所述第二MCU芯片中。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述第二语音交互模块包括扬声器以及麦克风。

作为本发明的具有双向调节功能的智能眼镜的改进，所述第二通信传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的智能眼镜能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，突破了手术室的空间限制，实现了资源的共享。此外，本发明的智能眼镜能够实现对医生的远程指导以及会诊，同时可支持医生手术时观看预先存储的指导视频，有利于手术的顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的智能眼镜的一具体实施方式的整体模块示意图；

图2为本发明的智能眼镜的一具体实施方式的原理模块示意图；

图3为本发明的现场采集端的一具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的智能眼镜包括现场采集端1、远程分享端2以及服务器3。其中，所述现场采集端1和远程分享端2通过网络通信与所述服务器3相连接，所述服务器3用于实现现场采集端1所采集的视频和音频数据的存储，并响应所述远程分享端2的请求。

如图2所示，所述现场采集端1由医生进行佩戴，其包括：镜架10、镜框、第一MCU芯片20、眼球信息采集模块21、眼球追踪传感器22、摄像模块30、录音模块40、第一语音交互模块50、第一通信传输模块60、第一投影模块70。

如图3所示，所述镜框安装于所述镜架10上，其用于辅助所述智能眼镜中其他功能模块的集成安装。其中，所述所述摄像模块30和录音模块40集成设置于所述镜框上。所述镜架10包括佩戴部分11以及固定于所述佩戴部分11上的连接部分12，所述智能眼镜通过所述佩戴部分11固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分12上。

在一个实施方式中，所述佩戴部分11为圆环结构，该圆环结构可套在人体头部上。所述连接部分12为连接于所述圆环结构上的弧形结构，所述镜框设置于所述弧形结构上，优选地，所述弧形结构大致呈椭圆形，该椭圆形结构上设置有缺口。

所述第一MCU芯片20用于对所述摄像模块30和录音模块40进行控制，同时，所述第一MCU芯片20还对采集到的视频数据和音频数据进行处理。具体地，所述第一MCU芯片20包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。其中，所述处理单元用于实现视频数据和音频数据的处理，所述压缩单元用于实现视频数据以及图片数据的压缩，以便于后续数据的传输，所述拼接单元用于实现视频图片的拼接。

所述摄像模块30用于实现手术中视频图像以及图片的采集。具体地，所述摄像模块30包括主机以及与所述主机相连接的独立的镜头。其中，所述摄像模块的主机与所述第一通信传输模块60进行数据传输，从而，通过所述镜头采集的视频图像存储于所述主机中，并进一步通过所述第一通信传输模块60发送到服务器中供指导者进行远程访问。从而，远程的指导者通过观看服务器中实时的手术视频，可分享医生的视野，并根据视频中呈现的手术情况给予针对性的指导。

进一步地，为了使得所述镜头具有合适的拍摄角度，所述智能眼镜还包括调节机构，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。具体地，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，其中，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。从而，当进行拍摄角度调节时，所述第一MCU芯片向所述驱动电机发送驱动信号，所述驱动电机带动所述驱动杆运动，所述驱动杆的一端与所述调节齿轮相啮合，从而带动所述所述调节齿轮转动，进而控制所述镜头旋转，改变拍摄角度。

所述眼球信息采集模块21和眼球追踪传感器22用于实现跟随医生的关注点自动跟踪、自动调焦地采集手术视频图像，如此以实现医生端的焦距调节。具体地，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块21以及眼球追踪传感器22，且所述眼球信息采集模块21以及眼球追踪传感器22与所述第一MCU芯片30相连接。其中，所述第一MCU芯片30控制所述眼球信息采集模块21初始采集主刀医生的眼球信息，所述眼球信息包括主要医生眼球的虹膜和瞳孔信息等生物特征信息。进一步地，基于采集的眼球信息，所述眼球追踪传感器22可追踪主刀医生眼球的运动情况，并将传感信号传输至第一MCU芯片30，第一MCU芯片30根据主刀医生眼球的运动情况，通过所述调节机构控制所述摄像模块30进行由针对性地拍摄，如将拍摄位置限定于主刀医生眼球关注的位置，并对该位置进行变焦放大等，如此使得拍摄的手术视频能够完整呈现主刀医生的视野，方便学习者进行由针对性地学习，避免了现有技术中对手术视频后续繁琐的编辑工作。

所述录音模块40用于实现手术中音频信息的采集。具体地，所述录音模块40包括音频采集单元以及音频存储单元，其中，所述音频采集单元用于采集手术环境中的音频数据，所述音频存储单元用于接收所述音频采集单元采集的音频数据。同时，所述音频存储单元与所述第一通信传输模块60进行数据传输，从而，通过所述音频采集单元采集的音频数据存储于所述主机中，并进一步通过所述第一通信传输模块60发送到服务器进行存储。

所述第一语音交互模块50用于实现医生与远程指导者之间的语音通信，以便于发送医生的音频数据，并接收远程指导者根据观看的手术视频，向医生发送的携带指导者指导意见的音频数据。其中，所述第一语音交互模块50由所述第一MCU芯片30进行控制，并与所述第一通信传输模块60相连接。在一个实施方式中，所述第一语音交互模块50包括扬声器以及麦克风。

所述第一通信传输模块60用于接收所述摄像模块30以及录音模块40采集的数据，并进行远程数据通信。在一个实施方式中，所述第一通信传输模块60可以为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

所述第一投影模块70用于支持医生手术时观看预先存储的指导视频。具体地，所述第一投影模块70与所述第一MCU芯片30和第一通信传输模块60相连接，并设置于镜框中镜片的前方，所述镜片可接收所述第一投影模块70发出的投影图像。所述第一投影模块70通过所述第一通信传输模块60与所述服务器3进行远程数据通信。从而，医生在手术过程中，需要观看预先存储的指导视频时，可启动所述第一投影模块70，此时所述第一投影模块70可访问远程服务器3中存储的指导视频，并将其投影于镜片上供医生观看。其中，所述第一投影模块70的启动方式可通过按键或者声控等方式进行启动。

所述远程分享端3由远程指导者进行佩戴。从而，佩戴所述远程分享端3的指导者可分享医生所观看到的手术视频，并通过该远程分享端3进行远程指导。

所述远程分享端2包括：眼镜本体、嵌合于所述眼镜本体上的触摸投影屏、集成于所述眼镜本体中的第二MCU芯片201、第二通信传输模块202、第二语音交互模块203以及第二投影模块204。其中，所述第二通信传输模块202可以为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

所述第二MCU芯片201与所述第二通信传输模块202相连接，并与所述第二语音交互模块203和第二投影模块204进行控制信号的传输，以便对所述第二语音交互模块203和第二投影模块204进行控制。

所述第二语音交互模块203用于实现医生与远程指导者之间的语音通信，以便于指导者者根据观看的手术视频，向医生发送携带指导者指导意见的音频数据，并接收医生的反馈音频数据。其中，所述第二语音交互模块203由所述第二MCU芯片201进行控制，并与所述第二通信传输模块202相连接，以便于所述第二语音交互模块203与所述第一语音交互模块50进行远程语音交互。在一个实施方式中，所述第二语音交互模块203包括扬声器以及麦克风。

所述第二投影模块204用于将拍摄的手术视频实时投影于所述触摸投影屏上。具体地，所述第二投影模块204与所述第二MCU芯片201和第二通信传输模块60相连接，并设置于所述触摸投影屏的前方，所述触摸投影屏可接收所述投影模块204的投影图像。所述第二投影模块204通过所述第二通信传输模块60与所述服务器3进行远程数据通信。从而，所述第二投影模块204可将由现场采集端1采集的手术视频实时地投影到触摸投影屏上供指导者观看。

进一步地，本实施方式的智能眼镜还能够实现远程指导者端的焦距调节。为了实现上述功能，所述触摸投影屏与所述第二MCU芯片201相连接，其被分割为若干触控区域，其中任一触控区域具有唯一的编号，该编号信息存储于所述第二MCU芯片201中。任一触控区域可以接收指导者的触摸信号，从而当指导者需要调节某一触控区域的视频画面时，其可触摸相应的触控区域。此时，该触控区域响应触摸信号，所述第二MCU芯片201通过编号识别响应触摸信号的触控区域，并通过所述第二通信传输模块60实现与现场采集端1的远程通信。现场采集端1接收远程分享端2的调节请求，控制摄像模块30对特定区域进行变焦拍摄，并上传变焦拍摄采集的视频数据供远程分享端2访问。

综上所述，本发明的智能眼镜能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，突破了手术室的空间限制，实现了资源的共享。此外，本发明的智能眼镜能够实现对医生的远程指导以及会诊，同时可支持医生手术时观看预先存储的指导视频，有利于手术的顺利进行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜包括：现场采集端、远程分享端以及服务器；

所述现场采集端包括：镜架、镜框、第一MCU芯片、眼球信息采集模块、眼球追踪传感器、摄像模块、录音模块、第一语音交互模块、第一通信传输模块、第一投影模块；

所述镜框安装于所述镜架上，所述摄像模块和录音模块集成设置于所述镜框上，所述摄像模块包括主机以及与所述主机相连接的镜头，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器，且所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器与所述第一MCU芯片相连接，所述摄像模块与所述第一通信传输模块进行数据传输，所述录音模块包括音频采集单元以及音频存储单元，所述音频存储单元接收所述音频采集单元采集的数据，并与所述第一通信传输模块进行数据传输，所述第一MCU芯片对所述摄像模块和录音模块进行控制，所述第一通信传输模块接收所述摄像模块以及录音模块采集的数据，并与所述服务器进行远程数据通信，所述第一投影模块与所述第一MCU芯片和第一通信传输模块相连接相连接，并设置于镜框中镜片的前方，所述第一投影模块通过所述第一通信传输模块与所述服务器进行远程数据通信；

所述远程分享端包括：眼镜本体、嵌合于所述眼镜本体上的触摸投影屏、集成于所述眼镜本体中的第二MCU芯片、第二通信传输模块、第二语音交互模块以及第二投影模块；

所述第二MCU芯片与所述第二通信传输模块相连接，并与所述第二语音交互模块和第二投影模块进行控制信号的传输，所述第二投影模块设置于所述触摸投影屏的前方，所述触摸投影屏接收所述投影模块的投影图像，所述触摸投影屏被分割为若干触控区域，所述投影模块通过所述第二通信传输模块与所述服务器进行远程数据通信，所述第二语音交互模块与所述第一语音交互模块进行远程语音交互。

2.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述镜架包括佩戴部分以及固定于所述佩戴部分上的连接部分，所述智能眼镜通过所述佩戴部分固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分上。

3.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述第一MCU芯片包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。

4.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。

5.根据权利要求4所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。

6.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述第一通信传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

7.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述第一语音交互模块包括扬声器以及麦克风。

8.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，任一触控区域具有唯一的编号，所述编号的信息存储于所述第二MCU芯片中。

9.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述第二语音交互模块包括扬声器以及麦克风。

10.根据权利要求1所述的具有双向调节功能的智能眼镜，其特征在于，所述第二通信传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。