[发明专利]一种基于虹膜投影匹配函数的三维视线估计方法

摘要

本发明公开了一种基于虹膜投影匹配函数的三维视线估计方法，该方法首先通过让使用者注视屏幕上的若干标定点计算人眼参数并建立人眼模型。接着，通过眼球旋转模型与虹膜投影匹配函数，定位出虹膜的空间位置以及朝向，从而得到三维光轴方向。最后，使用多项式矫正法对光轴进行矫正，计算出三维视轴方向。该方法使用深度摄像头进行三维视线估计，为自然环境下的三维视线跟踪提供了一种速度快、精度高、对头部运动鲁棒的解决方案。

主权项

1.一种基于虹膜投影匹配函数三维视线估计方法，该方法使用一台深度摄像头，其特征在于包含以下步骤：步骤1、眼球模型使用者参数校准，使用者注视屏幕上若干个标定点，深度摄像头采集彩色帧与深度帧，利用彩色信息与深度信息计算出使用者的虹膜半径与注视标定点时光轴到视轴的偏差信息；步骤2、眼球模型旋转半径与初始位置校准，使用者注视屏幕上若干个标定点，利用这若干个标定点以及步骤1中的标定点计算出眼球模型的旋转半径与初始的中心三维坐标；步骤3、光轴估计，利用步骤1、步骤2计算出的眼球模型以及眼球模型初始的初始中心三维坐标，结合头部姿态估计，计算出当前帧的人眼三维中心坐标，利用虹膜投影匹配函数计算出空间中虹膜的位置以及朝向，从而得到光轴；步骤4、视轴估计，利用多项式光轴矫正法，建立多项式光轴矫正模型，使用多项式拟合出光轴与视轴之间的偏差，并对光轴进行矫正，估计出视轴。