[发明专利]视线追踪方法和装置、智能眼镜

说明书

本发明实施例提供一种视线追踪方法和装置、智能眼镜。视线追踪方法包括：接收多个红外采集器在不同位置采集的红外图像；按照预先设置的可信度，将多个红外图像转换成眼睛的灰阶图像；采用四方向比对法对所述灰阶图像进行处理，获得瞳孔和光斑的中心坐标；根据所述瞳孔和光斑的中心坐标，确定眼睛视线。本发明通过多位置采集和图像可信度处理的结合，不仅保证了眼睛图像的准确性，而且不需要校正处理，通过采用四方向比对法确定瞳孔和光斑的中心坐标，算法简单，运算量小，不仅具有较高的计算精度，而且可以满足实时性要求。本发明最大限度地降低了误检率和误控率，满足车载驾驶所要求的高可靠性。

技术领域

本发明涉及眼控技术领域，具体涉及一种视线追踪方法和装置、智能眼镜。

背景技术

如果触控和声控是人机交互技术向自然交互属性的一种飞跃，那眼控就属于一种进化。眼控是用眼球运动控制机器的一种智能人机交互技术，用眼“看”就能完成所有操作，不仅可以解放双手，而且也是最快捷、最人性化的控制方式。

眼控(Eye control)技术也称为人眼追踪、视线追踪或眼动追踪(Eye tracking)技术，应用范围相当广。对于肢体残障或重度瘫痪的人士，只要眼睛仍可正常活动，即可利用眼控技术操控电脑与外界沟通，因此对残障人士来说，眼控装置就是一套可以让人用眼睛写字或说话的装置。近年来，随着驾驶安全逐渐受到重视，眼控技术逐渐应用于车载系统，通过对眼部动作进行扫描和识别，实现对车载系统的控制，替代手动操作。例如，当眼睛聚焦在显示装置时，显示装置显示驾驶员所需的各种信息；又如，根据眼控作业命令执行开启灯光、关闭灯光、开启音乐、关闭音乐、增大音量、减小音量、开启空调、关闭空调等。

目前，较为流行的眼控技术是基于视频的方法，通过安装在眼睛前面的摄像机，实时捕捉眼睛的瞳孔图像，通过图像处理获得瞳孔的中心位置。同时，基于角膜反射原理，利用近红外光源在眼睛角膜上形成高亮度光斑(purkinje image)作为参考点。当眼球注视不同位置时，近似球体的眼球转动而光斑不动，利用瞳孔中心位置和光斑中心位置的关系，就可以计算出人眼的当前的视线方向或视线位置。由此可见，瞳孔和光斑的精确定位是眼控技术的基础。

一种现有车载眼控装置采用在仪表板上方设置摄像装置，摄像装置获取驾驶员头部影像，处理单元对头部影像进行处理，在头部影像范围内建立眼部搜寻区域，随后在眼部搜寻区域内提取眼部影像，最后对眼部影像进行运算处理，获得瞳孔的位置。由于该方案需事先建立用户头部的三维计算机模型且追踪运算方法复杂，运算量巨大，因此难以满足车载应用的实时性要求。同时，由于该方案还需要克服驾驶员头部移动造成的误差，因此误检率较高，难以实现实用的眼控精确度。另一种现有车载眼控装置是采用眼动仪，在眼睛的上部或下部设置摄像装置，由于是直接采集眼睛图像，算法相对简单，眼部与摄像装置相对固定，因此不会因为脸部偏移或眼部的相对距离变化导致判断不准确，但该方案使用前需要额外的校正处理，校正处理对瞳孔位置的精准度影响很大，一但更换用户或是用户特征有所变化，就需要重新校正，同样存在误检率较高的问题，眼控精确度难以保证。因此，现有眼控技术的误检率比较高，严重影响了眼控技术在车载系统中的应用。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种视线追踪方法和装置、智能眼镜，以解决现有技术存在误检率高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种视线追踪方法，包括：

接收多个红外采集器在不同位置采集的红外图像；

按照预先设置的可信度，将多个红外图像转换成眼睛的灰阶图像；

采用四方向比对法对所述灰阶图像进行处理，获得瞳孔和光斑的中心坐标；

根据所述瞳孔和光斑的中心坐标，确定眼睛视线。

可选地，按照预先设置的可信度，将多个红外图像转换成眼睛的灰阶图像，包括：