[發明專利]眼睛跟蹤器設備

無效

• 申請號: 200680051822.6
• 申請日: 2006-01-26
• 公開（公告）號: CN101336089A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: V·尼默拉
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: A61B3/113
• 分類號: A61B3/113;G06F3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 馮譜

技術領域

本發明涉及確定眼睛的視線方向。

背景技術

可使用人的視線方向來選擇計算機屏幕上顯示的選項。因而，可使用提供有關視線方向的信息的眼睛跟蹤器設備，來作為例如替代計算機鼠標的定點和選擇設備。

當光刺射到眼睛上時，在晶狀體、角膜和視網膜的邊界上發生若干反射。這些反射提供了稱為浦肯野像(Purkinje?images)的反射斑點。來自角膜外表面的反射提供了也被稱為反光點(glint)的第一浦肯野像。可基于相對于第一浦肯野像的位置的瞳孔的位置來確定眼睛的朝向。

美國專利4836670公開了一種眼睛移動檢測器，其利用共軸地安裝在紅外敏感的照相機的透鏡前面的紅外發光二極管，用于獲取眼睛的圖像。反射光引起來自角膜表面的反光點。分析眼睛的圖像來確定瞳孔中心位置和反光點相對于彼此的位置，以及使用此信息來確定視線方向。

發明內容

本發明的目的在于提供用于確定視線方向的方法。本發明的目的也在于提供用于確定視線方向的眼睛跟蹤器設備。本發明的進一步目的是提供包括眼睛跟蹤器設備的便攜設備。本發明的目的也在于提供實現所述方法的計算機程序產品。

根據本發明的第一方面，具有用于檢測眼睛的視線方向的設備，所述設備包括至少：

-成像單元，用來獲取所述眼睛的圖像，

-至少一個照明單元，用來提供第一基本上校準的光束以及第二基本上校準的光束，所述校準的光束具有相對于所述設備的不同的方向，這樣，當從眼睛表面反射光時，所述第一校準的光束提供了第一反射斑點，以及當從眼睛表面反射光時，所述第二校準的光束提供了第二反射斑點，所述反射斑點出現在所述圖像中，以及

-數據處理單元，用來基于所述圖像中所述第一反射斑點的位置，基于所述圖像中所述第二反射斑點的位置，基于所述圖像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校準的光束的方向，確定眼睛相對于所述設備的視線方向。

根據本發明的第二方面，具有用于檢測眼睛的視線方向的方法，所述方法包括至少：

-使第一基本上校準的光束瞄準眼睛，以便當從眼睛表面反射光時，提供第一反射斑點，

-使第二基本上校準的光束瞄準眼睛，以便當從眼睛表面反射光時，提供第二反射斑點，所述第二校準的光束具有不同于所述第一校準的光束的方向的方向，

-通過成像單元獲取眼睛的圖像，

-基于所述圖像中所述第一反射斑點的位置，基于所述圖像中所述第二反射斑點的位置，基于所述圖像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校準的光束的方向，確定眼睛相對于所述成像單元的視線方向。

根據本發明的第三方面，具有包括用于檢測眼睛的視線方向的眼睛跟蹤設備的便攜設備，所述跟蹤設備包括至少：

-成像單元，用來獲取所述眼睛的圖像，

-至少一個照明單元，用來提供第一基本上校準的光束以及第二基本上校準的光束，所述校準的光束具有相對于所述設備的不同的方向，這樣，當從眼睛表面反射光時，所述第一校準的光束提供了第一反射斑點，以及當從眼睛表面反射光時，所述第二校準的光束提供了第二反射斑點，所述反射斑點出現在所述圖像中，以及

-數據處理單元，用來基于所述圖像中所述第一反射斑點的位置，基于所述圖像中所述第二反射斑點的位置，基于所述圖像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校準的光束的方向，確定眼睛相對于所述跟蹤設備的視線方向。

根據本發明的第四方面，具有基于由系統提供的數據用來確定眼睛的視線方向的計算機程序產品，所述系統包括：

-成像單元，用來獲取所述眼睛的圖像，以及

-照明裝置，用來提供第一基本上校準的光束以及第二基本上校準的光束，所述校準的光束具有相對于所述成像單元的不同的方向，這樣，當從眼睛表面反射光時，所述第一校準的光束提供了第一反射斑點，以及當從眼睛表面反射光時，所述第二校準的光束提供了第二反射斑點，所述反射斑點出現在所述圖像中，

所述計算機程序產品包括存儲在可讀介質中的計算機程序代碼段，當由處理器執行時，其用來基于所述圖像中所述第一反射斑點的位置，基于所述圖像中所述第二反射斑點的位置，基于所述圖像中的眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校準的光束的方向，確定所述眼睛相對于所述成像單元的視線方向。

對視線方向的確定充分獨立于眼睛和跟蹤設備之間的距離。所述確定也充分獨立于眼睛的橫向移動和眼睛的大小。因而，眼睛可在較大區域內移動，即，跟蹤器設備的位置無需相對于觀察者的頭而固定。