[發明專利]基于VR設備的眼動追蹤海面船只搜尋方法

在審

• 申請號: 202011616601.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112860057A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳奕鈧;黃小衛;張維佳;吳聰;蔡馳;李曉駿;郭強;陳誠;趙剛;蔣道宇;張勁中;金衛華;孫成軍;范大宏
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局;南京阿貝斯信息科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

本發明公開了一種基于VR設備的眼動追蹤海面船只搜尋方法，包括以下步驟：（1）在船面上布置兩個高倍相機，高倍相機與計算機信號連接；（2）對高配相機輸出的圖片進行標定，標定其kappa角（3）計算圖像的各個點的梯度向量和位置向量的內積，找到平均值最大的點作為瞳孔中心點，X_i為圖像中的所有點；（4）凝視點估計校準；（5）計算機通過映射函數計算出凝視點的坐標，利用VR設備，根據眼動追蹤技術快速精確的測量用戶注視的海面方向，利用AI算法對測量的數據進行識別，訓練結束后對該操作人員的搜索技能給出合理建議。本發明設計的方法自動化水平高、定位準確、證據充分，克服了人工巡查的諸多缺點，對海底電纜的安全穩定運行有重要意義。

技術領域

本發明涉及基于VR設備的眼動追蹤海面船只搜尋方法，屬于航海領域。

背景技術

海底電纜結構復雜、體積龐大，每公里造價在100萬元以上，敷設好的電纜一旦被鉤斷必須花費大量的人力、物力進行打撈和修復，且耗時很長，給電力企業和用戶帶來巨大的經濟損失，因此，錨害事故危害巨大。錨害事故發生后，及時確定肇事船只，組織事故理賠，對明確事故責任、挽回經濟損失十分重要。由于海浪和洋流影響，落錨點和船舶位置距離不確定，特別是在海面上船舶多于1艘時，單純靠值班人員的肉眼根本無法準確認定肇事船只，給肇事船只的確認帶來很大困難。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于VR設備的眼動追蹤海面船只搜尋方法，能準確及時的尋找肇事船只，大大的節約了識別能力。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種基于VR設備的眼動追蹤海面船只搜尋方法，包括以下步驟：

(1)在船面上布置兩個高倍相機，高倍相機與計算機信號連接；

(2)對高配相機輸出的圖片進行標定，標定其kappa角，具體步驟如下：

(21)使用者注視屏幕上固定點Pe，同時根據上一過程計算出光軸方向OP0；

(22)連接眼球中心O和固定點Pe，得出視線方向OPe；

(23)分別求出視線和光軸兩直線的方位角；

(3)計算圖像的各個點的梯度向量和位置向量的內積，找到平均值最大的點作為：瞳孔中心點，X_i為圖像中的所有點；

(4)凝視點估計校準：確定6個校準點，擬合的多項式為：Xf＝A0+A1ΔX+A2ΔY+A3ΔXΔY+A4ΔX²+A5ΔY²，Yf＝B0+B1ΔX+B2ΔY+B3ΔXΔY+B4ΔX²+B5ΔY²，啟動眼動跟蹤系統，依次通過6個校準點，得到6組眼動參數，帶入該公式，即可可到系數矩陣A，B，求出A，B后，得到映射函數；

(5)計算機通過映射函數計算出凝視點的坐標，利用VR設備，根據眼動追蹤技術快速精確的測量用戶注視的海面方向，利用AI算法對測量的數據進行識別，訓練結束后對該操作人員的搜索技能給出合理建議。

作為優選，所述高倍相機為眼部相機。

作為優選，所述處理器采用垂直積分投影法對眼部相機進行識別，具體包含以下步驟：

(1)獲得一幀眼圖，對該圖進行灰度化及去噪處理；

(2)求取眼圖的灰度垂直方圖并進行光滑；

(3)獲取第一個波峰處對應的值作為二值化閾值；

(4)利用垂直積分投影，計算兩個拐點之間的距離D；

(5)若DELen，則為閉眼圖，DELen，則為睜眼圖。

作為優選，所述步驟(2)中，圖像光滑可采用均值濾波或高斯濾波。