[發(fā)明專利]一種測量凝視估計算法精準度的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310195180.2
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116158729A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 母焰;沈寬心;王臣豪
• 申請（專利權）人: 寧波春建電子科技有限公司
• 主分類號: A61B3/113
• 分類號: A61B3/113;A61B3/14;A61B5/16
• 代理公司: 無錫嘉馳知識產權代理事務所(普通合伙) 32388
• 代理人: 賈傳美

本發(fā)明涉及測量凝視估計算法精準度的技術領域，提出了一種測量凝視估計算法精準度的方法及其配套裝置，所述裝置包括三自由度運動控制器，以控制點激光發(fā)射器在正對投影平面中心的前后方向移動、在水平(yaw)方向轉動、在垂直(pitch)方向轉動；還包括用于在投影平面照射出凝視點的點激光發(fā)射器；用于顯現點激光發(fā)射器的照射點的投影平面；用于拍攝受試者注視凝視點時的眼睛圖像的相機。所述方法能滿足凝視估計算法在pitch和yaw的正負方向上任意眼球旋轉角度范圍內的精準度測量，能同時滿足更大注視角度的凝視估計算法精準度測量，以及凝視估計算法在不同距離范圍內的精準度測量的要求。

技術領域

本發(fā)明涉及凝視估計技術領域，具體為一種測量凝視估計算法精準度的方法及裝置。

背景技術

人眼的運動具有3個自由度，分別是pitch(俯仰)、yaw(偏轉)、roll(翻滾)。人眼的凝視估計是一項用于確定人的眼球在以上3個方向的旋轉角度以及人眼凝視位置的技術。當前，本領域技術人員主要關注人眼在pitch和yaw方向的運動情況。

凝視估計技術在廣告分析、心理學研究、醫(yī)學診斷等領域均有重要應用價值。在人機交互中，眼睛凝視可以取代傳統的鼠標點擊動作，使交互動作快速、有趣、自然。得益于神經網絡和深度學習技術的飛速發(fā)展，本領域技術人員在此基礎上提出了眾多的眼睛凝視估計算法。但針對這些已開發(fā)出的凝視估計算法，目前尚且缺少一種能夠在大角度范圍內、不同距離上測量其算法準確度和精確度的方法。

測量凝視估計算法在不同距離上的精準度是很有必要的，也是算法開發(fā)必須測量的一個結果。在已公開的現有技術中，申請公布號為CN114646457A的專利提出了一種眼動追蹤精準度測試方法及系統，包括：控制人工眼以中心點為起始測量點，以預設角度梯度值沿測量方向進行連續(xù)旋轉；通過眼動追蹤設備采集各追蹤角度的測試數據并與預設的眼動算法檢測出的視線位置做對比，從而計算出各追蹤角度的準確度和精確度。但是，專利CN114646457A方法中無法滿足凝視估計算法在不同距離，如30cm、50cm、80cm等范圍內的凝視估計算法準確性和精確性的橫向對比，且該專利提出的方法僅適用于人工眼，無法由受試者來決定距離、由受試者掌握主動性，具有非常大的局限性，不能靈活應用。本申請?zhí)岢龅姆椒ū苊饬松鲜鱿拗疲軡M足凝視估計算法在pitch和yaw的正負方向上任意角度的精準度測量，且能夠運用在各種測試環(huán)境下，如：不同光照、受試者不同頭部姿態(tài)、真實肉眼和仿真的人工眼等。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本申請?zhí)峁┝艘环N測量凝視估計算法精準度的方法，本申請同時提供了一種測量凝視估計算法精準度的裝置。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種測量凝視估計算法精準度的方法，其包括以下步驟：

S201：系統校準，獲得系統偏差pitch(0)和yaw(0)；

S202：設定數據采集次數N；

S203：受試者設定pitch和yaw方向預設角度β、yaw(i)，運動控制器控制點激光發(fā)射器在pitch和yaw方向針對此預設角度旋轉pitch(i)和yaw(i)度；

S204：點激光發(fā)射器照射投影平面產生該預設角度下的凝視點；

S205：受試者目光看向凝視點，相機拍攝受試者眼睛，凝視估計算法將圖像作為輸入，計算得到當前凝視點對應的受試者眼球旋轉角度pitch(j)，yaw(j)；

S206：計算凝視估計算法對當前預設角度的偏差；

S207：判斷受試者預設角度下的采樣次數是否達到N組，若是，則執(zhí)行S208；若否，返回S203繼續(xù)采集樣本數據；