[發明專利]使用眼睛姿態測量的眼瞼形狀估計

有效

• 申請號: 201680061490.3
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN108135469B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: A·克勒
• 申請（專利權）人: 奇躍公司
• 主分類號: A61B3/14
• 分類號: A61B3/14;G06K9/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

公開了用于眼瞼形狀估計的系統和方法。一方面，在接收(例如，從圖像捕獲設備)眼睛的眼睛圖像之后，確定所述眼睛圖像中的眼睛的眼睛姿態。從所述眼睛姿態，能夠使用眼瞼形狀映射模型來估計(上眼瞼或下眼瞼的)眼瞼形狀。所述眼瞼形狀映射模型將所述眼睛姿態與所述眼瞼形狀相關。另一方面，學習(例如，使用神經網絡)所述眼瞼形狀映射模型。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求2015年8月21日提交的序列號為62/208,159的美國臨時申請“EYELID SHAPE ESTIMATION USING EYE POSE MEASUREMENT(使用眼睛姿態測量的眼瞼形狀估計)”的優先權，此臨時申請的全部內容通過引用并入此文。

技術領域

本公開一般地涉及用于處理眼睛圖像的系統和方法，更具體地涉及使用眼睛姿態測量估計眼瞼形狀的系統和方法。

背景技術

人類虹膜能夠被用作生物特征信息的來源。生物特征信息能夠提供個人的認證或識別。提取生物特征信息的過程(泛稱為生物特征模板)一般存在許多挑戰。

發明內容

在一方面，公開了一種用于眼瞼形狀估計的方法。所述方法在硬件處理器的控制下執行，且包括：使用邊緣檢測器檢測眼睛的瞳孔邊界；使用所述瞳孔邊界確定所述眼睛的眼睛姿態，其中，所述眼睛姿態的眼睛姿態坐標系包括所述眼睛相對于所述眼睛的放松朝向的方位角和天頂角，其中，所述眼睛姿態坐標系和眼瞼形狀坐標系之間的函數關系包括映射矩陣，并且其中，所述眼瞼形狀坐標系包括所述眼睛的水平位移、垂直位移和曲率；至少部分地基于所述眼睛姿態和所述函數關系來估計所述眼睛的眼瞼形狀；以及基于所述眼瞼形狀擬合所述眼睛的眼瞼形狀的拋物曲線。備選地，在另一方面，此分析可以以倒序應用，從確定眼瞼位置開始，并估計虹膜位置、瞳孔位置或眼睛姿態。在另一方面，用于眼瞼形狀估計的方法能由頭戴式顯示系統執行。

在另一方面，公開了一種頭戴式顯示系統。所述頭戴式顯示系統包括：圖像捕獲設備，其被配置為捕獲眼睛圖像；非暫時性存儲器，其被配置為存儲眼瞼形狀映射模型；以及硬件處理器，其與所述非暫時性存儲器進行通信，所述硬件處理器被配置為：接收來自所述圖像捕獲設備的所述眼睛圖像；確定所述眼睛圖像中的眼睛的眼睛姿態；以及至少部分地基于所述眼睛姿態與眼瞼形狀映射模型來估計所述眼睛的眼瞼形狀，其中，所述眼瞼形狀映射模型將所述眼瞼形狀與所述眼睛姿態相關。

在又一方面，公開了一種用于從眼睛圖像估計眼瞼形狀的方法。所述方法在硬件處理器的控制下執行，且包括：確定眼睛圖像中的眼睛的眼睛姿態；以及基于所述眼睛姿態估計眼瞼形狀。

在再一方面，公開了一種訓練用于眼瞼形狀估計的眼瞼形狀映射模型的方法。所述方法在硬件處理器的控制下，且包括：訪問將眼瞼形狀與眼睛姿態相關的訓練數據；基于所述訓練數據訓練眼瞼形狀映射模型；以及輸出所訓練的眼瞼形狀映射模型。

在另一方面，公開了一種用于處理眼睛圖像的方法。所述方法在硬件處理器的控制下執行，且包括：使用邊緣檢測器來檢測眼睛的眼瞼與所述眼睛的虹膜之間的邊界；使用所述眼睛的眼瞼與所述眼睛的虹膜之間的邊界來確定所述眼睛的眼瞼形狀，其中，所述眼瞼形狀的眼瞼形狀坐標系包括所述眼睛的水平位移、垂直位移以及曲率，其中，所述眼瞼形狀坐標系與眼睛姿態坐標系之間的函數關系包括映射矩陣，并且其中，所述眼睛姿態坐標系包括所述眼睛相對于所述眼睛的放松朝向的方位偏轉角和天頂偏轉角；至少部分地基于所述眼瞼形狀和所述函數關系估計所述眼睛的眼睛姿態。

在又一方面，公開了一種頭戴式顯示系統。所述頭戴式顯示系統包括：圖像捕獲設備，其被配置為捕獲眼睛圖像；非暫時性存儲器，其被配置為存儲眼睛姿態映射模型；以及硬件處理器，其與所述非暫時性存儲器進行通信，所述硬件處理器被編程為：接收來自所述圖像捕獲設備的所述眼睛圖像；確定所述眼睛圖像中的眼睛的眼瞼形狀；以及至少部分地基于所述眼瞼形狀與所述眼睛姿態映射模型來估計所述眼睛的眼睛姿態，其中，所述眼瞼形狀映射模型將所述眼瞼形狀與所述眼睛姿態相關。