[发明专利]眼动追踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及人机交互技术领域，特别涉及一种眼动追踪方法及装置。

背景技术

随着新技术新设备的诞生，在移动终端上通过眼动跟踪技术控制移动终端进行相应操作的研究越来越为人所熟知。

眼动跟踪技术最根本的问题是要测量眼睛观察方向的变化情况。相关的入侵式眼动跟踪技术有多种，包括瞳孔-角膜反射向量法、眼电图法、虹膜-巩膜边缘法、角膜反射跟踪法、接触镜法等。比如，在人机交互场景常用的瞳孔-角膜反射向量法，该方法的原理如下：当用一红外辅助光源照射人的脸部，在眼睛角膜表面会形成反射像，此反射像被称为普尔钦斑点，人眼在观察终端屏幕上的不同位置时，眼球会发生相应的转动。假设在实验者的头部不动的情况下，由于红外发光二极管的位置是固定的，而眼球是一个近似的球体，所以当眼球转动时，可以认为普尔钦斑点的绝对位置是不变的；而瞳孔的位置要发生相应的变化，这样红外辅助光源在角膜上形成的普尔钦斑点和瞳孔之间的相对位置关系也将发生变化，这种相对位置关系的确定可以通过图像处理来实现；然后由它们之间的相对位置关系测量出眼睛观察方向的变化情况。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现背景技术中至少存在以下问题：为了获取眼睛观察方向的变化情况，上述入侵式眼动跟踪技术通常需要额外的硬件进行辅助，比如瞳孔-角膜反射向量法所采用的红外辅助光源、眼电图法所使用的电流信号和接触镜法所使用的小镜子。这些额外的硬件都会给用户的眼睛带来不舒适感，甚至造成伤害，另外使用额外的硬件设备还需要额外的成本投入。

发明内容

为了解决背景技术中入侵式眼动跟踪技术通常需要额外的硬件进行辅助才能获取眼睛注视方向的变化情况的问题，本发明实施例提供了一种眼动追踪方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种眼动跟踪方法，所述方法包括：

获取至少两帧图像；

在所述至少两帧图像中获取人眼区域；

在所述至少两帧图像各自的人眼区域中确定人眼虹膜中心的位置；

在所述至少两帧图像各自的人眼区域中确定参考点的位置，所述参考点是指与所述人眼区域保持相对静止的点；

根据所述至少两帧图像中各自的所述人眼虹膜中心的位置和所述参考点的位置对所述人眼虹膜中心进行眼动跟踪。

在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述在所述至少两帧图像中获取人眼区域，包括：

对于当前帧图像，若不存在上一帧图像或存在所述上一帧图像且所述上一帧图像中未检测到所述人眼区域，则使用默认的按比例逐步变大的搜索窗口搜索所述当前帧图像中的人眼区域；

若存在所述上一帧图像且所述上一帧图像中检测到所述人眼区域，则使用从所述上一帧图像中获取到的所述人眼区域时对应的搜索窗口搜索所述当前帧图像中的人眼区域。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述使用从所述上一帧图像中获取到的所述人眼区域的搜索窗口搜索所述当前帧图像中的人眼区域之后，还包括：

如果在所述当前帧图像中使用从所述上一帧图像中获取到的所述人眼区域时对应的搜索窗口未搜索到人眼区域，则使用所述默认的按比例逐步变大的搜索窗口搜索所述当前帧图像中的人眼区域；或，使用所述默认的按比例逐步变大的搜索窗口搜索下一帧图像中的人眼区域。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式或者第一方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述使用默认的按比例逐步变大的搜索窗口搜索所述当前帧图像中的人眼区域，包括：

使用默认的按比例逐步变大的双眼搜索窗口搜索所述当前帧图像中的双眼区域；或，

使用默认的按比例逐步变大的单眼搜索窗口搜索所述当前帧图像中的单眼区域；或，

使用默认的按比例逐步变大的双眼搜索窗口搜索所述当前帧图像中的双眼区域；如果没有搜索到所述双眼区域，则使用默认的按比例逐步变大的单眼搜索窗口搜索所述当前帧图像中的单眼区域。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式或者第一方面的第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，所述在所述至少两帧图像各自的所述人眼区域中确定人眼虹膜中心的位置，包括：

在所述人眼区域中获取所述人眼区域的至少一个轮廓序列；

通过人眼虹膜的特征从所述至少一个轮廓序列中筛选出与所述人眼虹膜的特征相匹配的人眼虹膜轮廓序列；

对所述人眼虹膜轮廓序列进行拟合，根据拟合结果获取所述人眼虹膜中心的位置。