[發明專利]一種利用自由空間視線凝視點測量的空間幾何量測量方法

有效

• 申請號: 201710013278.6
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106840112B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王向軍;萬子敬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01C11/08
• 分類號: G01C11/08;G01C21/00;G01S19/45
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種利用自由空間視線凝視點測量的空間幾何量測量方法，所采用的測量系統包括帶有左眼框架和右眼框架的眼鏡式框架、固定在眼鏡式框架上的兩個半透半反鏡、雙目立體視覺視線跟蹤攝像機、至少一個場景攝相機和位姿測量組件，其中，雙目立體視覺視線跟蹤攝像機包括兩組視線跟蹤雙目攝相機，兩個半透半反鏡分別固定在左眼框架和右眼框架內，在每個半透半反鏡旁各設置組所述的視線跟蹤雙目攝相機，用以通過反光面對眼睛成像；所述的場景攝相機固定在眼鏡式框架上，用于對場景成像；所述的位姿測量組件包括三軸陀螺儀和傾角儀組成的位姿測量傳感器和GPS模塊，位姿測量傳感器配合GPS模塊實時測量使用者頭部空間位姿；空間幾何量測量方法為：

1)利用場景攝相機獲取被測物體的圖像；

2)對于每一組視線跟蹤雙目攝相機，根據相機參數，建立雙目立體視覺測量模型；將其采集到的眼睛圖像中提取出瞳孔邊緣，通過提取瞳孔邊緣的特征點，確定瞳孔所在空間平面方程系數，得到瞳孔所在平面方程，計算瞳孔中心點成像坐標；計算瞳孔中心的空間坐標；

3)定義過瞳孔中心的瞳孔所在平面的法線方向為視線方向，對于左眼和右眼，分別確定的視線方向表達式；

4)得到凝視點的坐標；

5)根據凝視點在被測空間大地坐標系的坐標不變的特性，通過位姿測量組件的實時位姿轉換，得到不變的凝視點的大地坐標；

6)對被測物體進行多次凝視操作后，取得形體表面若干點的空間坐標，分別計算每個點之間的距離，并結合場景攝像機的圖像，完成對該被測物的空間幾何量測量。