[發(fā)明專利]基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410775791.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN104463216A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊必琨;王澤亮;崔錦實(shí);李曉清;査紅彬;王莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 北京萬象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 蘇愛華

1.一種基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，所述方法將眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)獲取過程分為學(xué)習(xí)階段和測(cè)試階段，通過在學(xué)習(xí)階段得到的受試者注視模型對(duì)在測(cè)試階段得到的受試者眼動(dòng)特征進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲取受試者的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)，包括如下步驟：

1)布置眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)獲取環(huán)境，保證在整個(gè)眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)獲取過程中，受試者只能注視計(jì)算機(jī)屏幕；

2)由操作者針對(duì)受試者情況確定程序運(yùn)行參數(shù)，將程序運(yùn)行參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中；所述程序運(yùn)行參數(shù)包括呈現(xiàn)光柵刺激的光柵順序模式、所測(cè)試的單眼類型和采集圖像的時(shí)間間隔；所述呈現(xiàn)光柵刺激的光柵順序模式為多種，每種光柵順序模式包括多個(gè)特定頻率的光柵刺激；所測(cè)試的單眼類型包括左眼或右眼；

3)在學(xué)習(xí)階段，計(jì)算機(jī)根據(jù)程序運(yùn)行參數(shù)呈現(xiàn)圖片，同時(shí)標(biāo)定圖片呈現(xiàn)的位置為左或右，依次通過識(shí)別受試者的人臉人眼位置、進(jìn)行特征提取和SVM學(xué)習(xí)得到受試者單眼的注視模型，建立分類器h；

4)在測(cè)試階段，計(jì)算機(jī)根據(jù)程序運(yùn)行參數(shù)呈現(xiàn)光柵刺激，同時(shí)標(biāo)定每一特定頻率的光柵刺激的位置作為真實(shí)值，通過人眼人臉位置識(shí)別得到受試者在每一特定頻率光柵刺激的注視時(shí)段的人臉人眼位置，再通過進(jìn)行特征提取得到受試者在每一特定頻率的光柵刺激時(shí)的眼動(dòng)特征，作為受試者的測(cè)試樣本集；

5)利用步驟3)建立的分類器h對(duì)步驟4)中的測(cè)試樣本集進(jìn)行SVM分類預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)值，將此預(yù)測(cè)值與步驟4)中的真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比，得到受試者注意到的光柵順序模式中光柵刺激的最高頻率，作為受試者的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，在步驟5)得到受試者眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)之后，采用相同或不同的程序運(yùn)行參數(shù)重新進(jìn)行步驟2)～步驟5)；所述不同程序運(yùn)行參數(shù)包括呈現(xiàn)光柵刺激的光柵順序模式為光柵頻率更高的光柵順序模式或所測(cè)試的單眼類型為不同的單眼類型。

3.如權(quán)利要求1所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，步驟2)所述程序運(yùn)行參數(shù)還包括受試者圖像數(shù)據(jù)的文件名、測(cè)試開始的光柵序號(hào)、測(cè)試結(jié)束的光柵序號(hào)、每一個(gè)光柵呈現(xiàn)過程中的初始幀序號(hào)、每一個(gè)光柵呈現(xiàn)過程中的結(jié)束幀序號(hào)和PCA降維后的維數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，所述受試者為嬰幼兒；步驟2)所述呈現(xiàn)光柵刺激的光柵順序模式為三種，分別對(duì)應(yīng)不同年齡和不同視力情況的嬰幼兒受試者，每種光柵順序模式包括十個(gè)特定頻率的光柵刺激。

5.如權(quán)利要求4所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，所述呈現(xiàn)光柵刺激的光柵順序模式為模式1、模式2和模式3，所包括光柵刺激的特定頻率均為逐漸增加，且每一特定頻率的光柵刺激都有回溯。

6.如權(quán)利要求5所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，所述模式1的10個(gè)特定頻率依次為：0.32、0.32、0.64、0.64、1.29、1.29、2.28、2.28、5.14和5.14周期/厘米，適合0～2歲或2歲以上視力明顯有障礙的嬰幼兒；所述模式2的10個(gè)特定頻率依次為：0.43、0.43、0.86、0.86、1.58、1.58、3.43、3.43、6.85和6.85周期/厘米，適合1～3歲或3歲以上視力明顯有障礙的嬰幼兒；所述模式3的10個(gè)特定頻率依次為：2.28、2.28、5.14、5.14、10.28、10.28、13.71、13.71、20.56和20.56周期/厘米，適合2歲以上的嬰幼兒。

7.如權(quán)利要求1所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，步驟3)所述根據(jù)程序運(yùn)行參數(shù)呈現(xiàn)的圖片為動(dòng)畫圖片；所述呈現(xiàn)方法具體是按先左后右的順序呈現(xiàn)多次，相鄰兩次圖片呈現(xiàn)之間留有時(shí)間間隔，在圖片呈現(xiàn)時(shí)伴有聲音提示；所述受試者單眼的注視模型包括受試者向左看和向右看的注視模型。

8.如權(quán)利要求1所述基于計(jì)算機(jī)視覺的眼動(dòng)模式數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取方法，其特征是，步驟4)所述根據(jù)程序運(yùn)行參數(shù)呈現(xiàn)光柵刺激具體是左右隨機(jī)出現(xiàn)的，兩次光柵刺激呈現(xiàn)之間留有時(shí)間間隔；在即將要呈現(xiàn)光柵刺激時(shí)播放一段聲音，用于吸引受試者的注意。