便携式眼睛追踪设备制造技术

公开了一种便携式眼睛追踪器设备，其包括框架、至少一个光学器件保持构件、运动传感器和控制单元。框架可以是适于由用户佩戴的框架。至少一个光学器件保持构件可以包括配置成选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分的至少一个光照器、以及配置成捕获表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据的至少一个图像传感器。运动传感器可以配置成检测框架的运动。控制单元可以配置成控制至少一个光照器以用于选择性光照用户的至少一个眼睛的至少部分，从图像传感器接收图像数据，并且从运动传感器接收信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年9月3日提交的题为“PORTABLE EYE TRACKING DEVICE”的美国临时专利申请号61/873,154的优先权，该美国临时专利申请的整个公开内容据此出于所有目的通过引用并入本文，就像在本文中完整阐述的那样。本申请还涉及与其同时提交的题为“PORTABLE EYE TRACKING DEVICE”的美国专利申请号14/281,599、与其同时提交的题为“PORTABLE EYE TRACKING DEVICE”的美国专利申请号14/281,616、与其同时提交的题为“PORTABLE EYE TRACKING DEVICE”的美国专利申请号14/281,587，以及与其同时提交的题为“PORTABLE EYE TRACKING DEVICE”的美国专利申请号14/281,676，这些美国专利申请的整个公开内容据此出于所有目的通过引用并入本文，就像在本文中完整阐述的那样。
技术介绍
在现有技术中已知用于确定用户在看的点的方法。该技术通常称为眼睛追踪或凝视（gaze）检测技术。眼睛追踪系统典型地以两个主要形式见到。在一种形式中，传感器或者其他眼睛追踪设备定位成远离用户的眼睛，诸如在计算机、显示器或类似设备中或者在其上。一种已知的眼睛追踪方法包括使用红外光和图像传感器。朝向用户的瞳孔引导红外光并且光的反射由图像传感器捕获。通过对反射点的分析，可以计算用户的凝视方向。一个这样的系统在转让给Tobii Technology AB, Sweden的美国专利号7,572,008（“'008专利”）中描述。'008专利的整个公开内容据此出于所有目的通过引用并入本文，就像在本文中完整阐述的那样。便携式或者可佩戴的眼睛追踪设备也在之前已经描述并且可用于商业购买。一个这样的眼睛追踪系统在转让给Tobii Technology AB, Sweden的美国专利申请公开号2011/0279666（“'666申请”）中描述。'666申请的整个公开内容据此出于所有目的通过引用并入本文，就像在本文中完整阐述的那样。'666申请描述了一种可佩戴的眼睛追踪设备，其要求将外部红外光源放置在场景中作为参考点，以帮助确定用户的凝视方向。当仪器相对于佩戴者的头部运动时，现有的便携式眼睛追踪系统可能遭受严重的性能降级。例如，眼镜可能相对于佩戴者的鼻子滑动；另外，佩戴者可能在佩戴眼镜时手动地调节眼镜。对于要求校准的设计，眼镜相对于佩戴者的头部的这样的运动可能使校准无效并且使读取的精度显著降级。作为另一示例，单摄像机便携式眼睛追踪系统可能在某些条件下提供相当大地降级的读数，包括当佩戴者处于强光源存在中时；暴露于直射太阳光；或者当单个摄像机的视野受到诸如由眼睫毛阻挡时。此外，这样的单摄像机系统可能不能够检测用户的视场的末端处的凝视方向。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种便携式眼睛追踪器设备。便携式眼睛追踪器设备可以包括框架、至少一个光学器件保持构件、运动传感器和控制单元。框架可以是适于由用户佩戴的框架。至少一个光学器件保持构件可以包括配置成选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分的至少一个光照器、以及配置成捕获表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据的至少一个图像传感器。运动传感器可以配置成检测框架的运动。控制单元可以配置成控制至少一个光照器以用于选择性光照用户的至少一个眼睛的至少部分，从图像传感器接收图像数据，并且从运动传感器接收信息。在另一实施例中，提供一种确定用户的凝视方向的方法。方法可以包括激活由用户所佩戴的框架上的至少一个光照器以选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分。方法还可以包括从框架上的至少一个图像传感器接收表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据。方法可以进一步包括从配置成检测框架的运动的运动传感器接收信息。方法可以附加地包括至少部分地基于来自运动传感器的信息和图像数据来确定用户的凝视目标区域。在另一实施例中，提供一种在其上具有指令以用于确定用户的凝视方向的非暂时性机器可读介质。指令可以由处理器可执行以用于激活由用户所佩戴的框架上的至少一个光照器以选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分。指令还可以可执行以用于从框架上的至少一个图像传感器接收表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据。指令可以进一步可执行以用于从配置成检测框架的运动的运动传感器接收信息。指令可以附加地可执行以用于至少部分地基于来自运动传感器的信息和图像数据来确定用户的凝视目标区域。附图说明结合随附各图来描述本专利技术：图1A示出根据本专利技术的一些实施例的眼睛追踪设备；图1B示出根据本专利技术的其他实施例的可替换的眼睛追踪设备；图2A示出根据本专利技术的一些实施例的眼睛追踪设备的后视图；图2B示出根据本专利技术的其他实施例的眼睛追踪设备的后视图；图3示出根据本专利技术的一些实施例的光学器件保持构件的第一视图；图4示出根据本专利技术的一些实施例的光学器件保持构件的第二视图；图5示出由本专利技术的各种实施例所采用的一种可能的方法；以及图6是能够在本专利技术的装置或系统的至少一些部分中使用或者实现本专利技术的方法的至少一些部分的示例性计算机系统的框图。在随附各图中，类似的组件和/或特征可以具有相同的数字参考标记。另外，相同类型的各种组件可以通过由字母跟随参考标记来区分，该字母在类似的组件和/或特征之间进行区分。如果在说明书中仅使用第一数字参考标记，则描述适用于具有相同第一数字参考标记的任何一个类似的组件和/或特征而不管字母后缀如何。具体实施方式随后的描述仅提供示例性实施例，并且不意图限制本公开的范围、适用性或配置。相反，示例性实施例的随后描述将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的实现描述。应当理解到，可以在元件的功能和布置方面做出各种改变而不脱离如在随附权利要求中阐述的本专利技术的精神和范围。例如，本文讨论的一个实施例的任何细节可以或者可以不存在于该实施例的所有可能变形中，并且可以或者可以不存在于本文讨论的其他实施例的所有可能变形中。在以下描述中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解到，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。例如，本专利技术中的电路、系统、网络、过程和其他元件可以以框图形式被示出为组件以便使实施例在非必要细节中模糊。在其他实例中，可以在没有非必要细节的情况下示出公知的电路、过程、算法、结构和技术以便避免使实施例模糊。而且，要指出的是各个实施例可以描述为过程，其被描绘为流程图、流程示图、数据流图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行地或者同时执行。此外，操作的次序可以重新布置。过程可以在其操作完成时终止，但是可以具有未在图中讨论或包括的附加步骤。此外，并非任何特定描述的过程中的所有操作都可以在所有实施例中发生。过程可以对应于方法、功能、进程、子例程、子程序等。当过程对应于功能时，其终止对应于功能返回到调用功能或主功能。术语“机器可读介质”包括但不限于便携式或固定的存储设备、光学存储设备、无线信道、以及能够存储、包含或承载（多个）指令和/或数据的各种其他介质。代码片段或者机器可执行指令可以表示进程、功能、子程序、程序、例程、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式眼睛追踪器设备，包括：适于由用户佩戴的框架；至少一个光学器件保持构件，其中光学器件保持构件包括：至少一个光照器，其配置成选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分；以及至少一个图像传感器，其配置成捕获表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据；运动传感器，其配置成检测框架的运动；以及控制单元，其配置成：控制至少一个光照器以用于选择性光照用户的至少一个眼睛的至少部分；从图像传感器接收图像数据；以及从运动传感器接收信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.03 US 61/873154;2014.05.19 US 14/281587;201.一种便携式眼睛追踪器设备，包括：适于由用户佩戴的框架；至少一个光学器件保持构件，其中光学器件保持构件包括：至少一个光照器，其配置成选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分；以及至少一个图像传感器，其配置成捕获表示用户的至少一个眼睛的至少部分的图像的图像数据；运动传感器，其配置成检测框架的运动；以及控制单元，其配置成：控制至少一个光照器以用于选择性光照用户的至少一个眼睛的至少部分；从图像传感器接收图像数据；以及从运动传感器接收信息。2.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，其中控制单元还配置成：至少部分地基于图像数据来确定用户的凝视目标区域。3.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，其中运动传感器包括：陀螺仪。4.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，其中控制单元还配置成：至少部分地基于从运动传感器所接收的信息和图像数据来确定用户的凝视目标区域。5.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，还包括：场景摄像机，其背对用户并且配置成捕获表示用户的视野的至少部分的图像的图像数据。6.权利要求5的便携式眼睛追踪器设备，其中控制单元还配置成：确定表示至少部分用户的视场的图像的图像数据内的凝视目标区域，其中凝视目标区域包括来自场景摄像机的图像中的图像数据的少于百分之十；以及控制场景摄像机基于凝视目标区域调节聚焦或光敏度中的至少一个。7.权利要求6的便携式眼睛追踪器设备，其中：所有的光照器发射相同波长的光。8.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，其中控制单元还配置成：控制至少一个光照器的第一子集来选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分；从第一子集的至少一个图像传感器接收图像数据的第一集合，其中图像数据的第一集合表示当用户的至少一个眼睛暴露于来自至少一个光照器的第一子集的光时所捕获的用户的至少一个眼睛的至少部分的图像；确定凝视目标区域不能基于图像数据的第一集合而确定；控制至少一个光照器的第二子集来选择性地光照用户的至少一个眼睛的至少部分；从第二子集的至少一个图像传感器接收图像数据的第二集合，其中图像数据的第二集合表示当用户的至少一个眼睛暴露于来自至少一个光照器的第二子集的光时所捕获的用户的至少一个眼睛的至少部分的图像；以及至少部分地基于图像数据的第二集合来确定用户的凝视目标区域。9.权利要求1的便携式眼睛追踪器设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J安德森，S古斯塔夫森，E恩格瓦尔，R海恩斯尔，A克劳森，J诺尔登，
申请(专利权)人：托比股份公司，
类型：发明
国别省市：美国;US