[发明专利]由光学基准信号辅助的对凝视点的检测

说明书

技术领域

本发明一般涉及人眼跟踪设备，尤其涉及由设置在所观看场景中的光源所发出的基准信号辅助的凝视点检测系统。

背景

监视或跟踪眼睛移动并且检测人的凝视点(如在本文中使用的，为空间中人所注视的点)可在许多不同背景中使用。在分析人的行为和意识时，这种测量值可作为重要的信息源。该信息可用于评估人所观察的测试场景(如在本文中使用的，为其中可存在可视对象或表面且其内可检测到凝视点的空间区域的视觉感受)，并且用于评估各个人的特征。凝视点检测的多种用途包括：关于软件和不同类型界面的可用性的研究；对网页、广告宣传和广告的评估；提供用于在模拟环境中训练飞行员和培训安全攸关角色的监视人员的手段；以及对心理学、行为科学和人类感知的研究。最近几年来吸引了越来越多兴趣的领域是对广告宣传以及其他销售渠道的评估。然后可从观看测试人对特定商品的广告宣传的审查中收集眼动跟踪信息，并且得到测试人的响应。眼动跟踪设备还可用来收集关于观看人对商店展示架上特定物品的放置的响应的信息。

除了这些应用之外，还存在采用关于人所注视的区域的信息以便于以不同方式作出响应或反应的交互式应用。例如，商品在商店橱窗内的广告宣传或展示会遭受对检测到的有人正在注视它的事实作出响应的视觉变换。此外，计算机系统可利用关于用户的凝视点的连续信息来有能力更佳地展示用户感兴趣的物体，并且有能力针对用户的不同行为来智能地调适。因而，眼动跟踪器可形成人机交互界面的一部分。因为显示的内容是用软件编程的，所以软件还可将凝视点信息与程序的语义关联。

尽管迄今为止对人类行为的眼动跟踪辅助研究是针对有限数量个人进行的，但许多市场研究者希望将眼动跟踪技术转向历史上在本领域中极为成功的统计学大量方法。例如，大量测试对象对一具体广告活动的累计反应可提供该广告活动在它将来在社会上全面呈现期间的效果的准确预测。此种对眼动跟踪器的新兴使用导致对技术水平的新挑战。例如，可用的眼动跟踪器通常是复杂和易损坏的设备，并且其操作可能是要求较高的—至少对于具有诸如市场研究或行为科学而非相关技术领域的背景的用户而言是如此。眼动跟踪技术对大量研究的适用性具体而言受两个事实限制。首先，针对新人调适眼动跟踪器可能是耗时且技术要求高的运用，其次，在设备界面复杂或者对身体具侵入性时许多可能的测试对象对使用该设备会感觉到犹豫或勉强。

从以上内容可见，对于适合群组研究的凝视点检测的设备，可在测试对象之间快速和方便地切换是重要的。在不同层面上，眼动跟踪设备还应当能在不同环境中容易地部署，并且要展现给测试对象的视觉物体不应当限于例如计算机监视器。毫无疑问，从市场研究的角度看，在消费者接收到作为购买决定基础的视觉信息的任何环境中，基于眼动跟踪的研究都可能是令人感兴趣的，并且眼动跟踪技术可适用的可能心理实验的范围看起来是无限的。

总之，出现了对解决以上所述的至少一部分问题的眼动跟踪系统的需要。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于检测测试场景中的凝视点的设备。

根据本发明的一个方面，提供了包括至少四个独立的功能部件的系统：

—一个或多个红外(IR)信号源，其置于当前研究的一空间区域(测试场景)中以便用作空间基准点；

—至少一副眼镜，由人(测试对象)佩戴且具有检测IR信号和跟踪人的眼动的双重功能；

—数据处理和存储单元，用于计算人的凝视点；以及

—场景相机，用于获取测试场景的图片。

场景相机可以是外部设备，或者可作为相机单元集成在眼镜中。尽管发明人认为这两种实施方式同样有用，但本发明公开将集中讨论场景相机集成在眼镜中的情形。这并非旨在限制本发明的范围，也不指示对具有该特征的实施方式的偏好。实际上，大多数对‘相机单元’的引用在适当的情况下可简单地由‘场景相机’替代。