[发明专利]头戴式视线跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及视线跟踪技术，特别涉及一种头戴式视线跟踪装置。

背景技术

视线代表了人的关注焦点，通过对视线的跟踪即可实现对关注焦点的捕获。因此，视线跟踪在人机交互领域存在着很大的应用潜力。例如，当计算机用户注视计算机的显示屏时，通过视线跟踪即可估计出用户在显示幕的关注焦点，从而，通过视线跟踪捕获关注焦点的方式即可替代以鼠标指针表示关注焦点的方式实现计算机输入。

为便于视线跟踪技术在人机交互领域的应用，现有技术提供了一种头戴式的视线跟踪装置，头戴式的视线跟踪装置包括头戴部件(例如眼镜或头盔)、装设于头戴部件的两个摄像头，其中一个摄像头用于拍摄视线所在方向的场景图像、另一个摄像头则用于拍摄人眼图像，其中，拍摄场景图像是为了圈定视线所关注的候选焦点对象，而拍摄人眼图像则是为了估计出相对准确的视线方向、并利用估计得到的视线方向从候选焦点对象中选取正确的焦点对象。

然而，由于装设了两个摄像头，必然会增加头戴式的视线跟踪装置的耗电量，而且，再头戴部件同时安装两个摄像头也会增加头戴式的视线跟踪装置的装配难度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种头戴式视线跟踪装置。

本发明提供的一种头戴式视线跟踪装置，包括：

一头戴部件，该头戴部件具有视线光透区域；

一摄像头，该摄像头装设于头戴部件，且该摄像头朝向视线光透区域的外侧；

一镜像体，该镜像体装设于头戴部件，且该镜像体的镜像面位于摄像头的拍摄视野内、并朝向视线光透区域的内侧；

优选地，进一步包括：

一处理器，该处理器装设于头戴部件并与摄像头电连接；

其中，摄像头拍摄到的图像中的镜像面成像区域被处理器分割提取、以进行视线方向估计，摄像头拍摄到的图像经分割提取后剩余的其余成像区域用于处理器依据估计得到的视线方向确定视线关注对象。

优选地，头戴部件具有两个视线光透区域；摄像头装设于其中一个视线光透区域的侧边处、并远离另一个视线光透区域；镜像体的镜像面朝向摄像头所在的一个视线光透区域的内侧。

优选地，头戴部件具有两个视线光透区域；摄像头装设于两个视线光透区域之间；镜像体的镜像面朝向其中任一个视线光透区域的内侧。

优选地，头戴部件具有两个视线光透区域；摄像头装设于两个视线光透区域之间；镜像体的镜像面同时朝向两个视线光透区域的内侧。

优选地，镜像体的镜像面为全反射镜面。

优选地，镜像体的镜像面为半透半反镜面。

优选地，头戴部件为眼镜框，两个视线光透区域分别位于装设于眼镜框的两个镜片处。

优选地，镜像体为悬置在镜片的外侧的独立部件，镜像体的镜像面为全反射镜面。

优选地，镜像体为镜片，镜像体的镜像面为镜片内侧的半透半反表面。

优选地，进一步包括供电部件，该供电部件装设于头戴部件、并与摄像头和处理器电连接。

如上可见，在本发明中的头戴式视线跟踪装置中，头戴部件只需装设一个摄像头，该摄像头朝向头戴部件的视线光透区域的外侧，用于拍摄视线所在方向的场景图像；而为了获得人眼图像，头戴部件还装设有镜像体，该镜像体的镜像面位于摄像头的拍摄视野内、并朝向视线光透区域的内侧，用于在摄像头的拍摄视野内对视线光透区域的内侧的人眼镜像成像。从而，利用一个摄像头即可拍摄得到内嵌有人眼图像的场景图像，以支持视线跟踪的实现。与利用两个摄像头分别拍摄相互独立的人眼图像和场景图像的方式相比，本发明能够降低头戴式视线跟踪装置的耗电量和装配难度。

相应地，基于本发明中的头戴式视线跟踪装置得到的内嵌有人眼图像的场景图像，只需将镜像得到的人眼图像从场景图像中分割提取即可得到相互独立但又相互关联的人眼图像与场景图像，从而能够利用相互独立但又相互关联的人眼图像与场景图像进行视线方向估计、再依据估计得到的视线方向在场景图像中确定视线关注对象。

附图说明

图1为本发明实施例中的头戴式视线跟踪装置的原理性示意图；

图2a和图2b为本发明实施例中的头戴式视线跟踪装置的应用实例一的结构示意图；

图3为如图2a和图2b所示的应用实例一中拍摄到的图像的示意图；

图4a和图4b为本发明实施例中的头戴式视线跟踪装置的应用实例二的结构示意图；

图5为如图4a和图4b所示的应用实例二中拍摄到的图像的示意图；

图6a和图6b为本发明实施例中的头戴式视线跟踪装置的应用实例三的结构示意图；