[发明专利]一种可旋转镜头装置及基于眼球跟踪技术的跟踪方法

权利要求书

1.一种基于眼球跟踪技术的跟踪方法，其特征在于：其采用2个可旋转镜头装置，每个可旋转镜头装置均包括

主体部件(1)，其包括弧面型旋转座(11)，该弧面型旋转座(11)设置在主体部件(1)上；

镜头部件(2)，其包括镜头(21)和弧面型容纳槽(22)，所述镜头(21)固定在所述弧面型容纳槽(22)中，所述弧面型容纳槽(22)收容于所述弧面型旋转座(11)中，所述弧面型容纳槽(22)可沿弧面型旋转座(11)旋转；

转动部件(3)，设置在主体部件(1)和镜头部件(2)之间，以驱动镜头部件(2)进行旋转；

控制部件(5)，设置在主体部件(1)内部，与转动部件(3)电连接；

所述转动部件(3)包括第一驱动件(31)、第二驱动件(32)、第一旋转组件和第二旋转组件，

所述第一驱动件(31)设置在主体部件(1)上，驱动第一旋转组件带动镜头部件(2)沿左右转动；

所述第二驱动件(32)设置在主体部件(1)上，驱动第二旋转组件带动镜头部件(2)沿上下转动；

所述第一旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)，所述第二旋转组件包括相配合的齿条和齿轮，或者相配合的导轨(41)和滑块(42)；

所述导轨(41)包括第一导轨(411)和第二导轨(412)，所述第一导轨(411)的两端以弧面型旋转座的轴心为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧；所述第二导轨(412)的两端以第一导轨(411)为对称中心，固定在弧面型旋转座(11)的内侧，所述滑块(42)包括第一滑块(421)和第二滑块(422)，均固定在弧面型容纳槽(22)的外侧，且与相对应的第一导轨(411)和第二导轨(412)相适配，所述第一导轨(411)两端之间的部分、第二导轨(412)两端之间的部分均能沿弧面型旋转座(11)的内侧摆动；

其步骤在于：

1)观察者的镜头(21)对着观察者的眼睛，采集观察者眼睛实时的图像，并将图像发送到被观察者的控制部件(5)；

2)由被观察者的控制部件(5)提取图像中所有外眼图像，进行图像降噪、旋转和校正；

3)以外眼中心点作为参考点，计算出虹膜中心点偏移外眼中心点的量，取平均值，得到眼球偏移量，并通过公式换算获得被观察者的转动部件(3)的转动角度；

4)被观察者的控制部件(5)将转动角度发送到被观察者的转动部件(3)，以驱动被观察者的镜头部件(2)旋转，然后将此时被观察者的镜头部件(2)拍摄到的景物传送到观察者的主体部件(1)上，观察者的主体部件(1)通过观察者的显示部件(6)显示，观察者就能看到希望看到的被观察者那边的景物。

2.根据权利要求1所述的基于眼球跟踪技术的跟踪方法，其特征在于：所述滑块(42)为磁性材质，以及对应设有一个用于固定滑块(42)的磁块(43)，所述磁块(43)与滑块(42)位于弧面型容纳槽(22)的内外两侧。

3.根据权利要求2所述的基于眼球跟踪技术的跟踪方法，其特征在于：步骤3)中所述的眼球偏移量与转动部件(3)转动角度间的关系，其具体计算过程如下：

31)在人眼横向方向建立一个直角坐标系XOY，以眼角连线右方向为X轴正方向，连线中心垂直向上为Y轴正方向，眼球在X轴偏移量记为x，眼球在Y轴偏移量记为y；

32)在人眼纵向方向建立一个直角坐标系ZOY，以眼轴为Z轴，记眼球眼轴长度为z,则眼球半径R＝z/2，眼球左右偏移量为y，对应眼球上下旋转角度θ2为，根据几何关系，可得

同理可得，眼球左右旋转角度θ1为：

33)转动部件3为二维转动，姿态角设为左右旋转角α1和上下旋转角α2，根据几何关系，则左右旋转角α1和上下旋转角α2分别为：

方向规定与眼球转动方向一致。