[发明专利]用于眼睛跟踪系统的改进校准

权利要求书

1.一种眼睛跟踪校准系统，包括：

场景分析模块，用于从面向场景摄像机接收视频流，并用于分析所述视频流以检测移动的对象和用于估计所述移动的对象在一段时间内的角位置；

注视估计模块，用于从眼睛跟踪摄像机接收图像，并用于基于所述图像来估计用户眼睛在所述一段时间内的注视角度；

对象轨迹匹配模块，用于针对每一个所述移动的对象，计算所述对象的角位置和所述注视角度之间的第一距离测量结果，且进一步用于基于所述第一距离测量结果与距离测量结果阈值的比较，来判断对于所述每一个移动的对象在校准中使用的接受；以及

校准模块，用于基于第二距离测量结果的最小化来估计眼睛跟踪校准角度，在所接受的移动的对象的所述角位置和所述注视角度之间计算所述第二距离测量结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述场景分析模块进一步用于基于模板匹配、光流跟踪、背景分割、尺度不变特征变换（SIFT）匹配、粒子滤波和/或正-负跟踪，来检测所述移动的对象。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述场景分析模块进一步用于基于所述移动的对象的视觉尺寸超出尺寸阈值而拒绝所述移动的对象。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述场景分析模块进一步用于基于所述移动的对象的视觉速度超出速度阈值而拒绝所述移动的对象。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述场景分析模块进一步用于基于与所述移动的对象相关联的所述注视角度的极限未能超出运动阈值的范围的确定，而拒绝所述移动的对象。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，进一步包括惯性传感器，用于跟踪所述面向场景摄像机的运动，使得所述场景分析模块能够进一步基于所述对象的运动与所述面向场景摄像机的运动的相关性，而拒绝所述移动的对象。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述最小化基于牛顿-高斯算法或列文伯格-马夸尔特算法。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，进一步包括深度测量设备，用于估计所述移动的对象和所述面向场景摄像机之间的距离，所述距离用于所述移动的对象的位置从世界坐标系到眼睛坐标系的转换。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述对象轨迹匹配模块进一步用于将所估计的对象角位置和所估计的注视角度重采样至共同的时间坐标系。

10.一种用于眼睛跟踪校准的方法，包括：

从面向场景摄像机接收视频流；

分析所述视频流以检测移动的对象，并估计所述移动的对象在一段时间内的角位置；

从眼睛跟踪摄像机接收图像，并基于所述图像来估计用户眼睛在所述一段时间内的注视角度；

针对每一个所述移动的对象，计算所述对象的角位置和所述注视角度之间的第一距离测量结果；

基于所述第一距离测量结果与距离测量结果阈值的比较，判断对于所述每一个移动的对象在校准中使用的接受；以及

基于第二距离测量结果的最小化来估计眼睛跟踪校准角度，在所接受的移动的对象的所述角位置和所述注视角度之间计算所述第二距离测量结果。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括基于模板匹配、光流跟踪、背景分割、尺度不变特征变换（SIFT）匹配、粒子滤波和/或正-负跟踪，来检测所述移动的对象。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括基于所述移动的对象的视觉尺寸超出尺寸阈值而拒绝所述移动的对象。

13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括基于所述移动的对象的视觉速度超出速度阈值而拒绝所述移动的对象。