[发明专利]一种视线估计方法

摘要

本发明公开了一种视线估计方法，本方法通过校准找到校准误差，随后通过头部偏移校正，头部旋转校正，估计脸平面与屏幕距离和建立3D的模型得到眼球的光轴信息，最终得到注视点的位置；本发明只使用到了单个摄像头，而无任何其他辅助设备；本发明通过用户校正的环节，以达到进一步提高估计精度的目的；并且通过脸平面与屏幕距离的估计和头部偏移与旋转的校正，尽量减少了限制条件，为用户提供舒适的使用环境，使其具有更好的精度和对头部运动的适应性；在基于真实的人眼眼球的基础上，建立了基于3D模型的视线估计方法以达到提高估计精度的目的；本方法减少了额外辅助设备，提高了对头部运动的适应性，并且视线估计有比较好的精度。

主权项

一种视线估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)用户按照预设条件注视屏幕上的若干指定点，获取注视点估计值的横纵坐标数据，横纵坐标数据用于计算校准误差S′h；(2)从所述摄像头拍摄的图像中获取双眼内眼角在图像上的坐标，判断双眼内眼角中心是否在图像中央，如果是，执行步骤(4)；如果否，执行步骤(3)；(3)通过双眼的内眼角在图像上的坐标获取双眼内眼角中心点的坐标与图像中央点的差量FM，将双眼内眼角、双眼瞳孔中心和脸边界的横坐标与纵坐标整体进行坐标变换以完成用户头部偏移的校正，执行步骤(4)；(4)判断用户脸平面与屏幕平面之间是否有旋转角度β，如果是，执行步骤(5)；如果否，执行步骤(6)；(5)双眼内眼角与对应脸边界的距离不同，对用户头部旋转，根据所述旋转角度β对所述双眼内眼角、所述双眼瞳孔中心的坐标进行转换，将用户脸平面校正为正脸；(6)将用户脸平面、屏幕距离与双眼内眼角点三者之间的关系表示成三次多项式函数，通过待定系数法确定多项式函数的系数；(7)获取3D模型，根据所述3D模型获取注视点的纵坐标和横坐标，通过所述三次多项式函数确定注视点S′f，其中，所述注视点的纵坐标具体为眼球光轴与屏幕交点的纵坐标；所述注视点的横坐标具体为左右眼的光轴与屏幕交点的横坐标的平均值；(8)对校准误差S′h和注视点S′f进行求和获取最终的注视点S′，即S′＝S′f+S′h。