[发明专利]基于单光源的注视点估计方法、系统、处理器及设备

说明书

本发明公开了一种基于单光源的注视点估计方法及系统，应用于具有单相机和单光源的设备，通过对采集到的人眼图像进行特征提取，获得瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息，然后估计获得与实际光斑对应的虚拟光斑，利用虚拟光斑中心的参数信息、瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息，能够计算获得角膜反射向量，最后利用预设回归模型，获得注视点的估计信息。在本发明中能够基于单相机、单光源模拟获得与实际光斑对应的虚拟光斑，实现了利用一个光源模拟两个光斑的计算注视点的估计信息，使得满足了体积小且具有单个光源的眼控设备进行注视点估计的需求。

技术领域

本发明涉及眼球追踪技术领域，特别是涉及一种基于单光源的注视点估计方法、系统、处理器及设备。

背景技术

眼控技术，也称为视线估计技术，可以对人眼的视线进行追踪和检测，以使得人眼视线能够用于实现一些应用功能。其中，人眼的视线既可以是人眼的注视方向，也可以是人眼的注视点。

在工程上，仅仅有人眼图像还不能够进行人眼注视点估计，还需要参考信息辅助判断眼球朝向。这个参考信息就是角膜上的光斑，角膜可以近似认为是个球形镜面，当有点光源照射时，相机可以捕捉到角膜上的光源反射光线，从而捕捉到光斑。这种借助光斑的注视点估计法叫角膜反射法。

而在角膜反射法中，若使用离轴光源的回归方法会由于光斑的不对称，会产生明显的平均误差，因此常采用两个光源产生两个光斑，使用两个光斑的中心和瞳孔中心定义瞳孔-角膜反射向量来进行注视点估计，来消除这种误差。但是在一些体积较小的设备上，实现注视点的跟踪，如果两个光源放的太近，图像中的光斑可能会相互邻接，造成光斑特征提取错误，因此现有的通过角膜反射法进行注视点估计的方法无法满足现有体积小的眼控设备的需求。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供一种基于单光源的注视点估计方法、系统、处理器及设备，满足了体积小且具有单个光源的眼控设备进行注视点估计的需求。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种注视点估计方法，该方法应用于具有单相机和单光源的设备，包括：

采集人眼图像；

对所述人眼图像进行特征提取，获得瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息；

基于所述瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息，估计获得虚拟光斑中心的参数信息；

根据所述瞳孔中心、所述实际光斑中心对应的参数信息和所述虚拟光斑中心的参数信息进行计算，获得角膜反射向量；

将所述角膜反射向量输入至预设回归模型，获得注视点的估计信息。

可选地，所述采集人眼图像，包括：

采集具有人眼特征信息的初始图像；

对所述初始图像进行图像处理，获得人眼图像。

可选地，所述对所述人眼图像进行特征提取，获得瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息，包括：

对所述人眼图像进行特征提取，获得所述人眼图像对应的二维特征信息；

在所述二维特征信息中进行信息提取，获得瞳孔中心参数信息和实际光斑中心参数信息。

可选地，所述基于所述瞳孔中心和实际光斑中心对应的参数信息，估计获得虚拟光斑中心的参数信息，包括：

通过两瞳孔距离、实瞳孔中心的位置信息和实际光斑中心对应的坐标信息，获得虚拟光斑；

获得所述虚拟光斑的虚拟光斑中心的参数信息。

可选地，所述将所述角膜反射向量输入至预设回归模型，获得注视点的估计信息，包括：