[发明专利]眼睛跟踪器设备

说明书

技术领域

本发明涉及确定眼睛的视线方向。

背景技术

可使用人的视线方向来选择计算机屏幕上显示的选项。因而，可使用提供有关视线方向的信息的眼睛跟踪器设备，来作为例如替代计算机鼠标的定点和选择设备。

当光刺射到眼睛上时，在晶状体、角膜和视网膜的边界上发生若干反射。这些反射提供了称为浦肯野像(Purkinje images)的反射斑点。来自角膜外表面的反射提供了也被称为反光点(glint)的第一浦肯野像。可基于相对于第一浦肯野像的位置的瞳孔的位置来确定眼睛的朝向。

美国专利4836670公开了一种眼睛移动检测器，其利用共轴地安装在红外敏感的照相机的透镜前面的红外发光二极管，用于获取眼睛的图像。反射光引起来自角膜表面的反光点。分析眼睛的图像来确定瞳孔中心位置和反光点相对于彼此的位置，以及使用此信息来确定视线方向。

发明内容

本发明的目的在于提供用于确定视线方向的方法。本发明的目的也在于提供用于确定视线方向的眼睛跟踪器设备。本发明的进一步目的是提供包括眼睛跟踪器设备的便携设备。本发明的目的也在于提供实现所述方法的计算机程序产品。

根据本发明的第一方面，具有用于检测眼睛的视线方向的设备，所述设备包括至少：

-成像单元，用来获取所述眼睛的图像，

-至少一个照明单元，用来提供第一基本上校准的光束以及第二基本上校准的光束，所述校准的光束具有相对于所述设备的不同的方向，这样，当从眼睛表面反射光时，所述第一校准的光束提供了第一反射斑点，以及当从眼睛表面反射光时，所述第二校准的光束提供了第二反射斑点，所述反射斑点出现在所述图像中，以及

-数据处理单元，用来基于所述图像中所述第一反射斑点的位置，基于所述图像中所述第二反射斑点的位置，基于所述图像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校准的光束的方向，确定眼睛相对于所述设备的视线方向。

根据本发明的第二方面，具有用于检测眼睛的视线方向的方法，所述方法包括至少：

-使第一基本上校准的光束瞄准眼睛，以便当从眼睛表面反射光时，提供第一反射斑点，

-使第二基本上校准的光束瞄准眼睛，以便当从眼睛表面反射光时，提供第二反射斑点，所述第二校准的光束具有不同于所述第一校准的光束的方向的方向，

-通过成像单元获取眼睛的图像，

-基于所述图像中所述第一反射斑点的位置，基于所述图像中所述第二反射斑点的位置，基于所述图像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校准的光束的方向，确定眼睛相对于所述成像单元的视线方向。

根据本发明的第三方面，具有包括用于检测眼睛的视线方向的眼睛跟踪设备的便携设备，所述跟踪设备包括至少：

-成像单元，用来获取所述眼睛的图像，

-至少一个照明单元，用来提供第一基本上校准的光束以及第二基本上校准的光束，所述校准的光束具有相对于所述设备的不同的方向，这样，当从眼睛表面反射光时，所述第一校准的光束提供了第一反射斑点，以及当从眼睛表面反射光时，所述第二校准的光束提供了第二反射斑点，所述反射斑点出现在所述图像中，以及

-数据处理单元，用来基于所述图像中所述第一反射斑点的位置，基于所述图像中所述第二反射斑点的位置，基于所述图像中眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校准的光束的方向，确定眼睛相对于所述跟踪设备的视线方向。

根据本发明的第四方面，具有基于由系统提供的数据用来确定眼睛的视线方向的计算机程序产品，所述系统包括：

-成像单元，用来获取所述眼睛的图像，以及

-照明装置，用来提供第一基本上校准的光束以及第二基本上校准的光束，所述校准的光束具有相对于所述成像单元的不同的方向，这样，当从眼睛表面反射光时，所述第一校准的光束提供了第一反射斑点，以及当从眼睛表面反射光时，所述第二校准的光束提供了第二反射斑点，所述反射斑点出现在所述图像中，

所述计算机程序产品包括存储在可读介质中的计算机程序代码段，当由处理器执行时，其用来基于所述图像中所述第一反射斑点的位置，基于所述图像中所述第二反射斑点的位置，基于所述图像中的眼睛的瞳孔和/或虹膜的位置，以及基于所述校准的光束的方向，确定所述眼睛相对于所述成像单元的视线方向。

对视线方向的确定充分独立于眼睛和跟踪设备之间的距离。所述确定也充分独立于眼睛的横向移动和眼睛的大小。因而，眼睛可在较大区域内移动，即，跟踪器设备的位置无需相对于观察者的头而固定。