[發(fā)明專利]一種測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310195180.2
• 申請(qǐng)日: 2023-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116158729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 母焰;沈?qū)捫?/a>;王臣豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波春建電子科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B3/113
• 分類號(hào): A61B3/113;A61B3/14;A61B5/16
• 代理公司: 無(wú)錫嘉馳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32388
• 代理人: 賈傳美

1.一種測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S201：系統(tǒng)校準(zhǔn)，獲得系統(tǒng)偏差pitch(0)和yaw(0)；

S202：設(shè)定數(shù)據(jù)采集次數(shù)N；

S203：受試者設(shè)定pitch和yaw方向預(yù)設(shè)角度β、yaw(i)，運(yùn)動(dòng)控制器控制點(diǎn)激光發(fā)射器在pitch和yaw方向針對(duì)此預(yù)設(shè)角度旋轉(zhuǎn)pitch(i)和yaw(i)度；

S204：點(diǎn)激光發(fā)射器照射投影平面產(chǎn)生該預(yù)設(shè)角度下的凝視點(diǎn)；

S205：受試者目光看向凝視點(diǎn)，相機(jī)拍攝受試者眼睛，凝視估計(jì)算法將圖像作為輸入，計(jì)算得到當(dāng)前凝視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的受試者眼球旋轉(zhuǎn)角度pitch(j)，yaw(j)；

S206：計(jì)算凝視估計(jì)算法對(duì)當(dāng)前預(yù)設(shè)角度的偏差；

S207：判斷受試者預(yù)設(shè)角度下的采樣次數(shù)是否達(dá)到N組，若是，則執(zhí)行S208；若否，返回S203繼續(xù)采集樣本數(shù)據(jù)；

S208：本系統(tǒng)測(cè)量的真實(shí)旋轉(zhuǎn)角度作為真值，計(jì)算N組受試者通過(guò)凝視估計(jì)算法檢測(cè)的眼球旋轉(zhuǎn)角度與真值的平均偏差mean(Δpitch)和mean(Δyaw)，作為凝視估計(jì)算法對(duì)當(dāng)前受試者預(yù)設(shè)角度的測(cè)量準(zhǔn)確度；同時(shí)計(jì)算這N組數(shù)據(jù)與真值的均方根誤差RMSE(pitch)和RMSE(yaw)作為凝視估計(jì)算法對(duì)受試者預(yù)設(shè)角度的測(cè)量結(jié)果的精確度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的方法，其特征在于：所述的系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法，包括以下步驟：

S301：設(shè)定校準(zhǔn)次數(shù)M；

S302：歸零狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)激光發(fā)射器在投影平面的任意位置上垂直照射出第i個(gè)初始凝視點(diǎn)；

S303：受試者位于點(diǎn)激光發(fā)射器正下方，其目光注視第i個(gè)初始凝視點(diǎn)，相機(jī)拍攝受試者此時(shí)的眼睛圖像，凝視估計(jì)算法將此圖像作為輸入，檢測(cè)得到第i次校準(zhǔn)結(jié)果；

S304：判斷校準(zhǔn)次數(shù)是否已達(dá)到預(yù)期設(shè)定的M次，若是，則停止校準(zhǔn)；若否，繼續(xù)校準(zhǔn)；

S305：凝視估計(jì)算法將M張校準(zhǔn)圖像作為輸入，檢測(cè)得到的M個(gè)yaw方向眼球旋轉(zhuǎn)角度的平均值記為系統(tǒng)偏差yaw(0)；系統(tǒng)在全部校準(zhǔn)工作完成后得到的pitch方向偏差pitch(0)以及第i次校準(zhǔn)時(shí)pitch方向的系統(tǒng)偏差pitch(0)_i按以下方式計(jì)算：

系統(tǒng)校準(zhǔn)環(huán)節(jié)的pitch(0)和yaw(0)的計(jì)算方式為：

其中，h為點(diǎn)激光發(fā)射器安裝位置到受試者眼睛的距離，d為受試者預(yù)先固定的受試者眼睛到投影平面的距離，pitch_i′為第i次校準(zhǔn)環(huán)節(jié)中凝視估計(jì)算法檢測(cè)的受試者pitch方向眼球旋轉(zhuǎn)角度值，yaw(0)_i為第i次校準(zhǔn)環(huán)節(jié)中凝視估計(jì)算法檢測(cè)的受試者眼球在yaw方向的旋轉(zhuǎn)角度值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的方法，其特征在于：測(cè)量yaw方向精準(zhǔn)度時(shí)，點(diǎn)激光發(fā)射器在運(yùn)動(dòng)控制器控制下直接按照受試者的預(yù)設(shè)角度轉(zhuǎn)動(dòng)yaw(i)度；測(cè)量pitch方向精準(zhǔn)度時(shí)，點(diǎn)激光發(fā)射器在pitch方向轉(zhuǎn)動(dòng)角度按以下方法計(jì)算：

規(guī)定受試者眼球仰視為pitch正方向，當(dāng)時(shí)，點(diǎn)激光發(fā)射器在pitch負(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng)pitch(i)度：

當(dāng)點(diǎn)激光發(fā)射器在pitch正方向轉(zhuǎn)動(dòng)pitch(i)度：

當(dāng)受試者測(cè)量pitch負(fù)方向凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度時(shí)，點(diǎn)激光發(fā)射器在pitch負(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng)pitch(i)度：

其中，β均指受試者在pitch方向預(yù)設(shè)的角度值，yaw(i)為點(diǎn)激光發(fā)射器按受試者在yaw方向預(yù)設(shè)的角度值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，pitch(i)均指點(diǎn)激光發(fā)射器工作時(shí)在pitch方向的旋轉(zhuǎn)角度，h均為點(diǎn)激光發(fā)射器安裝位置到受試者眼睛的垂直距離，d均為受試者預(yù)先固定的受試者眼睛到投影平面的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的方法，其特征在于：受試者眼睛與投影平面之間的距離d由受試者根據(jù)測(cè)量凝視估計(jì)算法精準(zhǔn)度的距離需要來(lái)設(shè)定。