凝视分析方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及凝视分析方法与装置。本发明专利技术实施例提供一种凝视分析方法，其步骤如下。在影像中检测到人脸时，根据人脸的人脸角度以及人眼角度计算凝视角度，并判断凝视角度是否位于第一特定范围，其中人眼角度依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得。在凝视角度位于该第一特定范围时，计算焦距以及人脸与目标之间的间隔距离的差异值是否位于第二特定范围，根据差异值是否位于第二特定范围的判断结果以判断目标是否被凝视，其中焦距依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得。

Gaze analysis method and apparatus

The invention relates to a gaze analysis method and apparatus. The embodiment of the invention provides a gaze analysis method. To face detection in images, calculating the gaze angle according to the angle of the human face and the human face angle, and determine whether the gaze angle in the first specific range, the human eye iris and angle on the basis of the information and the sclera of the left eye and right eye iris sclera information. Located in the first specific range of gaze angle, focal length and face between calculation and target distance difference value is located in a specific range of second, according to the difference value is located in a specific range of second judgment results to determine whether the target is the focal length of the left eye gaze, according to the iris and sclera of the left eye and right eye and right eye information of iris sclera the information obtained.

【技术实现步骤摘要】
凝视分析方法与装置
本专利技术涉及一种对获取的影像进行分析的技术，且特别是一种凝视分析方法与装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，影像捕获装置已经广泛地见于各种电子装置中，例如手持装置、笔记本电脑或电子广告牌中。配合软件算法，电子装置可以对获取的影像进行凝视分析，以判断所获取的影像中的人是否凝视着特定目标，并据此执行相关指令，例如指示目标播放特定信息。目前有凝视分析技术是采用角膜反射法取得瞳孔中心位置与红外线反射点的相对位置来判断人的视线方向，以藉此判断人是否凝视着特定目标，然而，此种作法需要红外线辅助，且红外线离人的眼睛太近，会有安全性的疑虑。除此之外，此种作法除了需使用高分辨率的影像捕获装置外，还有容易因光照而影响分析的准确率。另外一种凝视分析技术是找出内外侧眼角，并定位眼球范围后，检测虹膜中心以将其配对到虹膜边界模型相对应的位置，从而判断人是否凝视着特定目标。此种作法需要预先地储存眼睛模块，并进行复杂的模型比对。再一种凝视分析技术是记录瞳孔的影像，并经过复杂的校正与验证程序，以判断人是否凝视着特定目标。又一种凝视分析技术是使用电极作为传感器，并将电极贴附在人脸的皮肤上来感测眼睛周围的肌肉运动行为，以测量眼睛的水平与垂直的动作，并藉此判断人是否凝视着特定目标。前述凝视分析技术各有不同的缺点，如需额外辅助装置、会受光线影响、需进行复杂的比对、校正或验证等。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种凝视分析方法，其步骤如下。在影像中检测到人脸时，根据人脸的人脸角度以及人眼角度计算凝视角度，并判断凝视角度是否位于第一特定范围，其中人眼角度依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得。在凝视角度位于该第一特定范围时，计算焦距以及人脸与目标之间的间隔距离的差异值是否位于第二特定范围，根据差异值是否位于第二特定范围的判断结果以判断目标是否被凝视，其中焦距依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得。本专利技术实施例提供一种凝视分析装置，其包括一个以上的电路，以执行上述凝视分析方法。据此，本专利技术实施例提供的凝视分析方法与装置是根据左右眼的虹膜与巩膜的信息来判断人眼是否凝视目标，因此，相较于先前技术，其不易受到光照影响，且计算复杂度较低，甚至其不需要采用高分辨率的镜头与红外线的辅助，故成本低廉。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的保护范围作任何的限制。附图说明图1是本专利技术实施例的人眼凝视目标的示意图。图2是本专利技术实施例的凝视分析装置的方块图。图3是本专利技术实施例的凝视分析方法的流程图。图4A是本专利技术实施例的人眼直视前方物体的示意图。图4B是本专利技术实施例的人眼凝视旁边物体的示意图。图4C是本专利技术实施例的人眼凝视无穷远处的示意图。图5是本专利技术实施例的人眼凝视目标的人眼角度示意图。图6是本专利技术实施例的人眼凝视目标的焦距的示意图。图7是本专利技术实施例通过人脸面积计算人脸与目标的间隔距离的示意图。具体实施方式在下文将参看附图更充分地描述各种例示性实施例，在附图中展示一些例示性实施例。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本专利技术将为详尽且完整，且将向本领域技术人员充分传达本专利技术概念的范畴。在诸图式中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似组件，且本文中所使用的术语“或”视实际情况可能包括相关联之列出项目中之任一者或者多者之所有组合。本专利技术实施例提供一种凝视分析方法与装置，且所述凝视分析方法与装置会计算人脸角度与人眼角度，以判断人眼的凝视方向为特定方向，其中人眼角度是透过左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息所获得，所述左眼虹膜与左眼巩膜的信息可以是左眼虹膜于影像中的长度(以像素为单位)与左眼巩膜之左右部分于影像中的长度，且右眼虹膜与右眼巩膜的信息是右眼虹膜于影像中的长度与右眼巩膜之左右部分于影像中的长度。接着，所述凝视分析方法与装置还会进一步判断人眼是否凝视着特定方向上的特定目标，以及计算凝视特定目标的时间，以进一步地判断人眼是否持续地凝视特定目标，并藉此执行相关指令。在此请注意，于本专利技术实施例中，人眼角度是透过左眼与右眼的巩膜与虹膜所占据的比例关系而获得。举例来说，本专利技术其中一个实施例是透过左眼的左边与右边巩膜的长度差与左眼与右眼总长度的第一比例与右眼的右边与左边巩膜的长度差与左眼与右眼总长度的第二比例来获得人眼角度。另外，判断人眼是否凝视着特定方向上的特定目标是透过判断人眼的焦距与人脸及目标之间的间隔距离之差异值是否位于特定范围内来决定，其中人眼的焦距相关于左眼与右眼的巩膜与虹膜之间的关系。举例来说，本专利技术其中一个实施例是先依据左眼的左边巩膜所占巩膜的第三比例决定左眼的眼球中心相对于焦点的左眼角度，以及依据右眼的右边巩膜所占巩膜的第四比例决定右眼的眼球中心相对于焦点的右眼角度后，再依据左眼角度、右眼角度与左右眼的两眼球中心点之间的距离得到焦距。请参照图1，图1是本专利技术实施例的人眼凝视目标的示意图。于图1中，电子装置11本身为目标，且用来判断人10是否凝视电子装置11。电子装置11配置有凝视分析装置，以判断人凝视电子装置11本身，并对应地执行相关的指令，例如播放特定信息给人10。于本专利技术实施例中，电子装置11本身为广告广告牌，然而，本专利技术并不限制于此。电子装置11于其他实施例中，亦可以是笔记本电脑或其他具有影像捕获装置的装置。于其他实施例中，电子装置11本身亦可以不为目标，目标可以是某种特定的对象，例如演讲者或者特定贩卖物品等等。以下将进一步地介绍凝视分析装置的细节。请参照图2，图2是本专利技术实施例的凝视分析装置的方块图。凝视分析装置2透过一个以上的电路组成，且包括影像捕获装置20、人脸检测装置21、人脸角度计算装置22、人眼角度计算装置23、凝视角度判断装置24、凝视目标判断装置25、计时装置26与指示装置27。影像捕获装置20电性连接人脸检测装置21，人脸检测装置21电性连接人脸角度计算装置22，人脸角度计算装置22电性连接人眼角度计算装置23，且人眼角度计算装置23电性连接凝视角度判断装置24。凝视角度判断装置24电性连接凝视目标判断装置25与影像捕获装置20，凝视目标判断装置25电性连接计时装置26与影像捕获装置20，且计时装置26电性连接指示装置27与影像捕获装置20。凝视分析装置2用以执行凝视分析方法，且各组件的功能与作用将介绍如下。接着，请同时参照图2与图3，图3是本专利技术实施例的凝视分析方法的流程图。首先，在步骤S30中，影像捕获装置20会获取影像，并将获取的影像送至人脸检测装置21。接着，在步骤S31中，人脸检测装置21会对影像进行人脸检测，以判断影像中是否有人脸，其中判断人脸是否存在于影像中，系可以采用马可夫模型人脸检测方式来实现。然而，本专利技术并不限制上述检测人脸的实现方式。倘若检测到影像中有人脸，则人脸检测装置21将影像送给人脸角度计算装置22，以执行步骤S32；倘若未检测到影像中有人脸，则人脸检测装置21指示影像捕获装置20继续执行步骤S30。在步骤S32中，人脸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝视分析方法，其特征在于，该凝视分析方法包括：在影像中检测到人脸时，根据该人脸的人脸角度以及人眼角度计算凝视角度，并判断该凝视角度是否位于第一特定范围，其中，该人眼角度依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得；以及在该凝视角度位于该第一特定范围时，计算焦距以及该人脸与目标之间的间隔距离的差异值是否位于第二特定范围，并根据该差异值是否位于该第二特定范围的判断结果以判断该目标是否被凝视，其中，该焦距依据该左眼虹膜与该左眼巩膜的信息以及该右眼虹膜与该右眼巩膜的信息获得。

【技术特征摘要】
2015.07.29 TW 1041245251.一种凝视分析方法，其特征在于，该凝视分析方法包括：在影像中检测到人脸时，根据该人脸的人脸角度以及人眼角度计算凝视角度，并判断该凝视角度是否位于第一特定范围，其中，该人眼角度依据左眼虹膜与左眼巩膜的信息以及右眼虹膜与右眼巩膜的信息获得；以及在该凝视角度位于该第一特定范围时，计算焦距以及该人脸与目标之间的间隔距离的差异值是否位于第二特定范围，并根据该差异值是否位于该第二特定范围的判断结果以判断该目标是否被凝视，其中，该焦距依据该左眼虹膜与该左眼巩膜的信息以及该右眼虹膜与该右眼巩膜的信息获得。2.根据权利要求1所述的凝视分析方法，其特征在于，其中，取得该影像中该人脸中两眼睛与嘴巴的多个位置，并参考至少一头部型态模型来获得该人脸角度。3.根据权利要求1所述的凝视分析方法，其特征在于，其中，该人眼角度是通过左眼的巩膜与虹膜以及右眼的巩膜与虹膜所占据的比例关系而获得。4.根据权利要求3所述的凝视分析方法，其特征在于，其中，该人眼角度是通过该左眼的左边巩膜与右边巩膜的长度差与该左眼和该右眼的总长度的比例以及该右眼的右边巩膜与左边巩膜的长度差与该左眼和该右眼的该总长度的比例来获得。5.根据权利要求1所述的凝视分析方法，其特征在于，其中，依据左眼的左边巩膜所占左眼总巩膜的比例决定该左眼的眼球中心相对于焦点的左眼角度，以及依据右眼的右边巩膜所占右眼总巩膜的比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敬文，蔡贵钤，
申请(专利权)人：财团法人资讯工业策进会，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71