[发明专利]基于视线轨迹的模拟飞行操作测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及一种基于视线轨迹的模拟飞行操作测试系统及方法。该方法包括：进入某一模拟飞行操作模式时，接收模拟飞行器的测试指令；根据测试指令调取与测试指令对应的第一视线轨迹，第一视线轨迹是预先设定好并存储在本地的；采集飞行员的第二瞳孔图像，并根据第二瞳孔图像确定飞行员的第二视线轨迹；对比第一视线轨迹和第二视线轨迹的偏差率以考核飞行员的操作情况。本发明通过视线轨迹的对比，即将合格的飞行员在某一驾驶模式或者场景下的视线轨迹通过大数据分析的方式形成标准化的视线轨迹范围，与被测试的飞行员的视线轨迹进行比对，将重合度作为考核飞行学员的指标之一。

技术领域

本发明属于眼球追踪技术领域，具体涉及一种基于视线轨迹的模拟飞行操作测试系统及测试方法。

背景技术

2009年12月在南京市成功举办了首届全国模拟飞行锦标赛，有32只代表队213名运动员争夺30块金牌。模拟飞行作为一项新兴的以航空知识和飞行技艺为核心的运动项目，在中国乃至世界已拥有越来越广泛的活动人群，因此在国内外均有相关的模拟飞行组织。

然后，模拟飞行最大的价值在于可以为飞行员在实际驾驶飞行器前提供模拟训练，避免实际飞行过程中带来的不必要的危险。飞行模拟器或飞行模拟机，又称为模拟驾驶舱，是一种尽可能真实地再现或模拟航空器驾驶感觉的系统。目前，飞行模拟器已广泛地运用于由航空工业设计和研发，以及为民用和军用飞机做飞行员与机组成员培训。

然后，对于飞行员来说，还没有一套很成熟的测试系统和方法来辅助其进行模拟训练和评估。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于视线轨迹的模拟飞行操作测试系统及测试方法。

本发明的一个实施例提供了一种基于视线轨迹的模拟飞行操作测试系统，包括：模拟飞行器和测试设备，所述测试设备包括通信模块、处理模块及采集模块，所述处理模块中存储有对于不同飞行操作模式下的第一视线轨迹，所述测试设备佩戴于飞行员的头部位置处以用于通过所述采集设备采集所述飞行员的瞳孔图像；其中，

所述模拟飞行器启动某一模拟飞行操作模式时，向所述测试设备发送测试指令，所述测试设备通过所述通信模块接收所述测试指令并转发至所述处理模块，所述处理模块根据所述测试指令调取对应的所述第一视线轨迹并控制所述采集模块采集当前所述飞行员的第二瞳孔图像，根据所述第二瞳孔图像确定所述飞行员的第二视线轨迹，对比所述第一视线轨迹与所述第二视线轨迹以考核所述飞行员的操作情况。

在本发明的一个实施例中，根据所述第二瞳孔图像确定所述飞行员的第二视线轨迹，包括：

所述处理模块根据所述第二瞳孔图像确定第二瞳孔的边缘位置以确定所述第二瞳孔的中心点位置；

所述处理模块根据预设的映射函数确定所述第二瞳孔对应在指定平面上的第二观测点位置；

所述处理模块将在所述某一模拟飞行操作模式的过程中所有所述第二观测点按照时间顺序进行拟合形成所述第二视线轨迹。

在本发明的一个实施例中，所述映射函数(X,Y)＝F(x,y)为：其中，(X,Y)为观测点在所述指定平面中的坐标位置，(x,y)为瞳孔中心点在自有坐标系中的坐标位置，a、b、c、d、e、f、g、h、k、l、m及n为模型参数。

在本发明的一个实施例中，所述第一视线轨迹的形成，包括步骤：

在某一模拟飞行操作模式下，所述采集模块采集规范飞行的操作者的第一瞳孔图像；

所述处理模块根据所述第一瞳孔图像确定所述第一瞳孔图像的瞳孔边缘位置以确定所述第一瞳孔的中心点位置；

所述处理模块根据预设的映射函数确定所述第一瞳孔的中心点位置对应在指定平面上的第一观测点位置；