[發明專利]一種視線追蹤方法

在審

• 申請號: 201611070538.5
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108108013A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 張建虎;栗明
• 申請（專利權）人: 深圳緯目信息技術有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G02B27/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種視線追蹤方法，所述方法包括以下步驟：步驟一，瞳孔識別；步驟二，普爾欽斑識別；步驟三，視線在屏幕落點的計算。本發明可以實現的技術效果是：能夠減少用戶因標定帶來的時間成本，提高使用精度，提高使用效率，增強用戶在虛擬現實交互中的體驗效果。

技術領域

本發明屬于虛擬現實方法技術領域，具體涉及一種視線追蹤方法。

背景技術

視線追蹤是利用機械、電子、光學等各種檢測手段獲取受試者當前“注視方向”的技術，按照構成和采用的方法可以粗略的分為侵入式和非侵入式兩種，隨之數字化技術、智能設備的迅速發展，基于數字視頻分析的非侵入式視線追蹤技術變得更加主流。虛擬現實技術將虛擬世界更逼真的展現在用戶的眼前，增強現實和混合現實則將虛擬和現實融合。現有技術中的虛擬現實(VR)體驗中，有一部分HMD(頭戴式可視設備)采用了視覺追蹤技術，需要用戶的目光注視交互界面進行標定預處理，通常的標定方案是在屏幕中依次出現幾個坐標位置已知的亮點，每個點亮起的時候，眼睛注視該點，攝像機拍攝此時眼睛的圖像。通過每個亮點的坐標位置，及拍攝眼球注視該點時的圖像，來建立坐標對應關系。當坐標對應關系建立完畢，標定步驟完成。之后，攝像頭實時拍攝眼球圖像，通過建立好的坐標對應關系，實時將眼睛在屏幕上的注視點計算出來。

這種方法存在的問題是：一、用戶注視每個點的依次出現，整體交互步驟太多，時間消耗長(大約30秒左右)，極大的影響用戶體驗；二、對用戶的相對運動較為敏感，對于標定的準確度會有影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提高標定效率及標定的準確度。本發明使用的一種新型的視線追蹤方法，可以減少用戶標定的次數，就減少了標定與使用時間的比例，提高了標定的效率；增加了針對相對運動的算法，因此可以提用戶使用中的精確度。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種視線追蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、判斷系統是否需要標定；

步驟二、如果步驟一結果為需要，則引導用戶進行標定；

步驟三、正常使用系統。

優選的，判斷系統是否需要標定，可以在用戶首次使用時，提示用戶，讓用戶選擇標定。

判斷用戶是否需要標定還可以為，用戶主動激活標定程序，隨時進行標定。

判斷用戶是否需要標定也可以為：系統根據用戶的使用習慣如，距離最近一次標定的時間或者用戶的生物特征進行提示用戶標定。

引導標定的環節，可以采用傳統的九點標定法，或者采用四點標定的方法。

優選的，引導標定環節還需要，拍攝至少一張含有四個普爾欽斑的照片，為之后普爾欽斑的編號使用，并且該照片需要與本次標定對應。

所述步驟三中正常使用系統，包括以下處理過程：

第一，瞳孔識別；

第二，普爾欽斑識別；

第三，視線在屏幕落點的計算。

所述瞳孔識別，需要結合瞳孔周圍的灰度信息和邊緣信息，以及綜合考慮普爾欽斑對瞳孔識別造成的影響。

優選的，通過迭代選擇不同的閾值的方式，對原圖像進行閾值化，增強系統對光照的魯棒性。

優選的，對閾值化的結果進行輪廓檢測，根據面積、圓率，剔除噪聲對瞳孔檢測的影響。

優選的，根據上述得到的粗略瞳孔位置，在該范圍內代替原圖，進行瞳孔輪廓的精確擬合。

優選的，所述范圍選擇上述得到的粗略瞳孔位置周圍的一個矩形或橢圓或圓形區域。