[发明专利]人眼视线检测系统的人眼视线方向确定方法和系统

权利要求书

1.一种人眼视线检测系统的人眼视线方向确定方法，其特征在于，所述人眼视线检测系统包括：多个摄像机、舵机云台和设置在所述舵机云台的激光测距装置，所述方法包括：

确定所述激光测距装置发射的光斑在以所述舵机云台的旋转中心为坐标原点的三维世界坐标系中的坐标；

获取所述多个摄像机采集的多个用户图像，以确定人眼在所述三维世界坐标系中的坐标；其中，在采集所述多个用户图像时，被采集对象注视所述光斑；

基于所述光斑坐标和人眼坐标，确定人眼视线在所述三维世界坐标系中的方向向量；

其中，所述基于所述光斑坐标和人眼坐标，确定人眼视线在所述三维世界坐标系中的方向向量，包括：

将所述光斑坐标与所述人眼坐标相减，获得人眼视线在所述三维世界坐标系中的方向向量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述舵机云台由旋转方向相互垂直的两台舵机组成；所述确定所述激光测距装置发射的光斑在以所述舵机云台的旋转中心为坐标原点的三维世界坐标系的坐标，包括：

获取所述激光测距装置发射光斑时所述舵机云台的旋转角度；

确定所述光斑到所述舵机云台的旋转中心的距离；

采用所述距离和旋转角度，确定所述光斑在以所述舵机云台的旋转中心为坐标原点的三维世界坐标系中的坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述多个摄像机采集的多个用户图像，以确定人眼在所述三维世界坐标系中的坐标，包括：

确定所述多个用户图像中的多个人眼图像在像素坐标系中的坐标；

将所述多个人眼图像在像素坐标系中的坐标，转化为多个人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标；

将所述多个摄像机的相机坐标系的原点坐标，转化为在三维世界坐标系中的多个相机原点坐标；

分别根据所述多个相机原点坐标和相应的人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标，确定人眼在所述三维世界坐标系中的坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述多个人眼图像在像素坐标系中的坐标，转化为多个人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标，包括：

采用预置的像素坐标系和图像坐标系之间的转换关系，将所述多个人眼图像在像素坐标系中的坐标，转化所述多个人眼图像在图像坐标系中的坐标；

采用预置的图像坐标系和相机坐标系之间的转换关系，将所述多个人眼图像在图像坐标系中的坐标，转化为所述多个人眼图像在相机坐标系中的坐标；

采用预置的相机坐标系和三维世界坐标系之间的转换关系，将多个人眼图像在相机坐标系中的坐标，转化为所述多个人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别根据所述多个相机原点坐标和相应的人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标，确定人眼在所述三维世界坐标系中的坐标进一步包括：

分别根据所述多个相机原点坐标和相应的人眼图像在所述三维世界坐标系中的坐标，确定多条直线；

计算所述多条直线的最接近点的坐标；所述最接近点为与所述多条直线的直线距离最短的点；

确定所述多条直线的最接近点的坐标为人眼在所述三维世界坐标系中的坐标。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

采用所述人眼视线在所述三维世界坐标系中的方向向量和所述用户图像，生成人眼视线图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人眼视线检测系统还包括上位机和舵机控制板，所述上位机与所述舵机控制板，以及所述激光测距装置连接；所述舵机云台与所述舵机控制板连接；

所述人眼视线检测系统的人眼视线方向确定方法应用于所述上位机，所述舵机云台的旋转角度由所述舵机控制板控制。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述多个摄像机之间的位置关系信息；

采用所述多个摄像机之间的位置关系信息，确定所述多个摄像机的相机坐标系与所述三维世界坐标系的转换关系。