[發(fā)明專利]瞳孔定位方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410598865.2
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105373766B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒嘉駿;林伯聰
• 申請（專利權(quán)）人: 由田新技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

本發(fā)明提供一種瞳孔定位方法與裝置。在取得瞳孔圖像之后，自瞳孔圖像獲得瞳孔輪廓。并且，根據(jù)瞳孔輪廓的曲率信息獲得橢圓特征，進而根據(jù)橢圓特征判斷視線方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種視覺辨識技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種瞳孔定位方法與裝置。

背景技術(shù)

目前眼動追蹤技術(shù)主要可區(qū)分為與侵入性(invasive)與非侵入性(non-invasive)兩種。侵入性的眼動追蹤技術(shù)主要是在眼睛中設(shè)置搜尋線圈法(search Coil)或使用眼動電波圖(electrooculogram)。而非侵入性的眼動追蹤技術(shù)則可區(qū)分為免頭戴式(free-head)或頭戴式(head-mount)人眼追蹤技術(shù)。而隨著科技的發(fā)展，眼動追蹤技術(shù)大幅應用于各種領(lǐng)域，例如神經(jīng)科學、心理學、工業(yè)工程、人因工程、行銷廣告、電腦科學等。

通過眼動追蹤技術(shù)來協(xié)助口說不便與肢體困難者進行溝通及輔助所需，帶給了許多行動不便者更多的便利。例如，通過眼動電子產(chǎn)品的輔助，而能夠以眼睛代替鼠標來完成溝通、上網(wǎng)和影音娛樂活動等。然而，由于上述侵入性(invasive)與非侵入性(non-invasive)兩種眼動追蹤技術(shù)還需搭配昂貴的軟硬件設(shè)備，并且需要復雜校正的程序，因此執(zhí)行狀態(tài)的穩(wěn)定度不佳，成本也相對高，使得眼動追蹤技術(shù)無法普及化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種瞳孔定位方法與裝置，可精確定位瞳孔的位置，進而實現(xiàn)準確的眼動追蹤。

本發(fā)明的瞳孔定位方法包括：取得瞳孔圖像；自瞳孔圖像獲得瞳孔輪廓；根據(jù)瞳孔輪廓的曲率信息獲得橢圓方程式；以及自數(shù)據(jù)庫中查詢上述橢圓方程式所對應的視線方向。上述曲率信息包括一或多個曲線區(qū)段的曲率，而上述根據(jù)上述瞳孔輪廓的曲率信息獲得上述橢圓方程式的步驟包括：自上述瞳孔輪廓中的起始點往預設(shè)方向計算上述瞳孔輪廓內(nèi)的多個曲線的曲率；在誤差容忍范圍下，判斷上述曲線的曲率是否符合同一曲率方程式；將在上述誤差容忍范圍下符合上述同一曲率方程式的上述曲線視為同一個曲線區(qū)段；以及基于自上述瞳孔輪廓所獲得的上述曲線區(qū)段，獲得上述橢圓方程式。

在本發(fā)明的一實施例中，上述瞳孔定位方法中還可進一步計算瞳孔位移量，據(jù)以獲得視線落點的位移量。

在本發(fā)明的一實施例中，上述瞳孔定位方法還包括：接收原始圖像，從原始圖像取出臉部圖像，檢測臉部圖像的鼻孔區(qū)域而獲得鼻孔位置信息，基于鼻孔位置信息獲得眼部圖像，以及自眼部圖像取得瞳孔圖像。其中，依據(jù)鼻孔位置信息中的第一鼻孔中心點與第二鼻孔中心點之間的距離，預估眼部搜尋框的中心點及長寬距離，以自眼部搜尋框獲得眼部圖像。

本發(fā)明的瞳孔定位裝置包括取像單元、存儲單元以及處理單元。取像單元用以取得原始圖像。存儲單元包括圖像分析模塊。處理單元耦接至取像單元及存儲單元。處理單元通過圖像分析模塊自原始圖像取得瞳孔圖像，并自瞳孔圖像獲得瞳孔輪廓，而根據(jù)瞳孔輪廓的曲率信息獲得橢圓特征，以及根據(jù)橢圓特征判斷視線方向，

上述圖像分析模塊包括：

瞳孔檢測模塊，自眼部圖像取得上述瞳孔圖像，并自上述瞳孔圖像獲得上述瞳孔輪廓，其中上述眼部圖像是自上述原始圖像獲得；

曲率計算模塊，計算上述瞳孔輪廓所包括的一或多個曲線區(qū)段的曲率，并藉此獲得上述橢圓特征，包括：自上述瞳孔輪廓中的起始點往預設(shè)方向計算上述瞳孔輪廓在多個曲線的曲率，并且在誤差容忍范圍下，判斷上述曲線的曲率是否符合同一曲率方程式；將在上述誤差容忍范圍下符合同一曲率方程式的連續(xù)多個上述曲線視為同一個曲線區(qū)段，并且基于自上述瞳孔輪廓所獲得的上述曲線區(qū)段，獲得上述橢圓特征；以及

視線判斷模塊，根據(jù)上述橢圓特征判斷上述視線方向，

其中，上述存儲單元還包括：數(shù)據(jù)庫，存儲有多個預設(shè)橢圓特征及其所對應的上述視線方向；