[發(fā)明專利]一種高清裸眼3D立體視頻刺激下的雙眼眼動采集系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911006902.5
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110769243A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉昱;孫景林
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239;H04N13/296
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 李素蘭

本發(fā)明公開了一種高清裸眼3D視頻刺激下的雙眼眼動采集系統(tǒng)，包括3D視頻成像模塊(110)、雙眼眼動采集模塊(120)和電路控制模塊(130)，其中：所述3D視頻成像模塊(110)用于顯示3D視頻刺激，同時(shí)將測試者的視野限制在3D視頻顯示區(qū)域內(nèi)，保證眼動數(shù)據(jù)的有效性；所述雙眼眼動采集模塊(120)用于高精度同步采集測試者在3D視頻刺激下的眼動數(shù)據(jù)；所述電路控制模塊(130)用于控制3D視頻的播放系統(tǒng)及眼動數(shù)據(jù)存儲與編碼。本發(fā)明具有良好的觀看舒適度，可高精度同步采集3D視頻刺激下的雙眼眼動數(shù)據(jù)，眼動信息更加豐富，在提供裸眼3D立體視頻成像的同時(shí)，限制觀看者的視野，保證眼動數(shù)據(jù)的有效性，價(jià)格低廉，可大規(guī)模應(yīng)用與眼動追蹤領(lǐng)域的相關(guān)研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及眼動儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種裸眼高清3D視頻刺激下的雙眼眼動采集裝置。

背景技術(shù)

眼動儀(Eye Tracker，ET)是眼動分析中常用的儀器，眼動儀通常使用顯示器等成像設(shè)備向被測試者呈現(xiàn)特定的圖像刺激，并采集被測試者在觀察特定圖像刺激下的眼動信息。然后，眼動儀采用多種指標(biāo)對被測試者進(jìn)行分析?？赡艿臏y試指標(biāo)包括：注視，在刺激圖像中各個(gè)內(nèi)容的關(guān)注總時(shí)間；掃視，從一個(gè)圖像內(nèi)容到另一圖像內(nèi)容跳轉(zhuǎn)時(shí)的間隔時(shí)間；注視時(shí)長，對感興趣區(qū)域的連續(xù)注視時(shí)長；被測試者的感興趣局部區(qū)域及被測試者對圖像內(nèi)容的掃描路徑等。通過采集眼睛運(yùn)動信息，并應(yīng)用不同的算法分析和計(jì)算各類測試指標(biāo)，眼動儀可以為不同的應(yīng)用和研究提供分析報(bào)告。

目前，市場存在的眼動儀主要分為兩種類型:桌面式眼動儀及頭戴式眼動儀。桌面式眼動儀為非接觸式，內(nèi)置于或連接至顯示器。而頭戴式眼動儀是由內(nèi)只有眼動儀的輕型帽子或眼鏡，以及內(nèi)置視頻攝像機(jī)成。然而目前，除頭戴式眼動儀在AR/VR領(lǐng)域有所研究之外，兩種眼動儀均為2D視頻刺激下的眼動追蹤。研究表明，3D立體視頻刺激下的眼動數(shù)據(jù)能提供更加豐富的眼動信息。而現(xiàn)有頭戴式AR/VR顯示裝置，增加了人體頭部的承重，且出瞳距離很小，從而使得眼鏡容易疲勞，使用后將造成頭暈和目眩等問題。此外，現(xiàn)有眼動儀均未將被測者的視線集中在測試區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)致無效、冗余的雙眼眼動數(shù)據(jù)的采集。

近年來，3D立體顯示的播放機(jī)與電視機(jī)等家電產(chǎn)品引起了全球各大領(lǐng)域和廠商的關(guān)注及投入，而現(xiàn)有的3D立體顯示播放設(shè)備立體效果欠佳，均無法成為市場主流。我們之所以能感受到立體視覺，是因?yàn)槿祟惖碾p眼感知到的外界圖像存在視差，大腦會解讀雙眼的視差并藉以判斷物體遠(yuǎn)近與產(chǎn)生立體視覺，因此3D立體顯示的基礎(chǔ)，就是要以人工方式來重現(xiàn)視差。一般做法是，將2臺相機(jī)并列模擬雙眼，同時(shí)拍下2張有著些微差異的相片，讓左右兩眼分別看到不同的影像，從而模擬出立體視覺?；诖耍喾N3D立體顯示技術(shù)應(yīng)用而生，其主流為佩戴立體眼鏡實(shí)現(xiàn)立體成像的效果。為了摒棄眼鏡的佩戴裸眼來觀看3D視頻為研究主題，觀察者觀看設(shè)備可以明確分隔左右眼的視線，不需要讓觀看者自己憑感覺去調(diào)整視線來捕捉立體感，因此大多數(shù)人都能適應(yīng)，透過左右兩組屏幕讓左右眼觀看不同畫面產(chǎn)生視差以呈現(xiàn)立體畫面。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種高清裸眼3D視頻刺激下的雙眼眼動采集裝置，設(shè)計(jì)出一個(gè)其結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)合理、畫質(zhì)高清、限制視野等優(yōu)點(diǎn)的雙眼眼動采集裝置。

本發(fā)明的一種高清裸眼3D視頻刺激下的雙眼眼動采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括3D視頻成像模塊110、雙眼眼動采集模塊120和電路控制模塊130，其中：

所述3D視頻成像模塊110用于顯示3D視頻刺激，同時(shí)將測試者的視野限制在3D視頻顯示區(qū)域內(nèi)，保證眼動數(shù)據(jù)的有效性；

所述雙眼眼動采集模塊120用于高精度同步采集測試者在3D視頻刺激下的眼動數(shù)據(jù)；

所述電路控制模塊130用于控制3D視頻的播放系統(tǒng)及眼動數(shù)據(jù)存儲與編碼。