[发明专利]一种用于视线跟踪系统的双路同步亮暗瞳图像采集方法

权利要求书

1.一种用于视线跟踪系统的双路同步亮暗瞳图像采集方法，其特征在于，所述用于视线跟踪系统的双路同步亮暗瞳图像采集方法通过共享时钟、同时启动、硬件触发粗同步图像传感器；通过计数补偿算法对传感器的行场同步信号进行滤波，消除丢帧；使用FIFO同步模块对两路数据进行辅助同步；使用组帧算法消除亮暗瞳中单独丢失亮瞳或暗瞳图像和拼接两路图像；采用硬件触发和软件FIFO两次同步；计数补偿算法通过对行场同步信号进行时钟计数，在观察到信号变换时通过与阈值的比较来判断当前信号的变化是否是信号抖动，并在线修改、补偿行场同步信号的算法；

所述计数补偿算法包括：

理论场有效时间为：

F＝(W+m)×H；

理论场消隐时间为：

nF＝(W+m)×n；

理论行有效时间L和理论行消隐时间nL为：

L＝W；

nL＝m；

W、H、m和n保持稳定，即传感器的分辨率和帧率不发生变化，则F、nF、L和nL也会保持稳定；图像传感器传入的图像宽W像素，高H像素，水平消隐时间m个像素时钟，垂直消隐n行；针对场同步信号FV，计数补偿模块输出FV’工作如下：

阈值为F和nF中较小的那个，同时设定F’为0；

用变量从每次FV翻转开始按像素时钟从0计数；FV’＝FV；

当FV发生反转时，判断如下条件是否成立：

σ≥δ；

如果不成立说明FV信号产生了毛刺，令FV’保持FV发生翻着之前的电平，并保持σ继续计数，不清零；如果条件成立，且此时FV翻转之前处于场消隐状态，nF状态，说明FV由消隐状态进入有效状态，FV’跟随FV变化输出，σ清零；否则进行下一步；

判断如下条件是否满足：

σ＝F；

如果不满足，说明FV信号产生了毛刺，保持FV’不变，并保持σ继续计数；如果满足条件，说明FV信号此时应该由有效状态进入消隐状态，因此翻转FV’，并将σ清零；F为场有效时间，nF为场消隐时间，L为行有效时间nL为行消隐时间，W为图像的宽度，H为图像的高度，m为水平消隐时间m个像素时钟，n为垂直消隐n行，σ为计数器的值，δ为判断FV反转的阈值是F和nF中较小的那个。

2.如权利要求1所述的用于视线跟踪系统的双路同步亮暗瞳图像采集方法，其特征在于，所述组帧算法包括：

(1)时间上组帧：没相邻的两帧图像拼接为同一帧，生成C组的FV信号，LV信号保持不变；LV为行同步信号，p为传感器的帧率；

(2)空间上组帧：A’和B的图像数据流分别为n位的串行数据流：

A′：a₁，a₂，a₃...a_2×W×H；

B：b₁，b₂，b₃...b_2×W×H；

按像素合并出的C组的2n位的串行数据流：

C：(a₁b₁)，(a₂b₂)，(a₃b₃)...(a_2×W×Hb_2×W×H)；

C组图像与控制信号就是最终FPGA的输出，如果将其看作n位每像素的视频图像数据，则其相关参数为：

图像宽W′＝2×W；

图像高H′＝2×H；

帧率p′＝p/2；图像传感器传入的图像帧率为p。