眼球追踪交互方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种眼球追踪交互方法和装置，包括通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像；从用户图像中查找人眼图像和眼球图像，获取人眼位置数据和眼球位置数据；根据人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据；根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标；其中，所述预设的校准数据为指定观看区域内多个定位点的校准数据。本发明专利技术的眼球追踪交互方法和装置可以根据用户的眼动习惯来控制设备，人机交互方式友好，易于实现，且无需额外设备，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
眼球追踪交互方法和装置
本专利技术涉及人机交互
，具体涉及一种眼球追踪交互方法和装置。
技术介绍
随着手机、平板等各种终端设备的不断发展，终端设备的功能越来越丰富，人机交互的方式也越来越多样化。传统的人机交互是通过鼠标、键盘来实现。随着智能手机、平板电脑等移动设备的诞生，触摸屏成为更为友好的人机交互方式。近年来，语音输入技术也不断发展与成熟，为终端设备提供更加便捷的交互方式。人机交互方式朝着以人为中心，更为友好、便捷和智能的方向发展。眼动控制方法是一种非接触的人机互动方式，通过追踪眼球位置来计算眼睛的注视点的位置。眼动控制对于无法双手操作的用户起到重大帮助。随着智能终端的发展，具有眼球追踪功能的游戏电脑使玩家在游戏场景中更为身临其境。现有技术中，眼球追踪技术需要用到专用设备，如眼动仪。在这些专用设备使用过程中，用户需要根据说明书限定的眼动方式才可控制设备，用户不可根据自己的眼动习惯来控制设备，用户体验不高。人机交互方式的趋势是以人为中心、更为友好和便捷，因此眼动追踪也朝着根据用户眼动习惯来控制设备的方向发展。但现有技术中，不使用专用设备来进行眼球追踪，视线的定位准确度较低，经常会出现用户实际所看向的区域与通过图像分析计算得到的计算数据不符的现象，从而影响人机交互的进行，用户体验不高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种眼球追踪交互方法和装置，旨在解决现有技术中眼动控制需要用专用设备且不能根据用户眼动习惯来实现准确的视线定位的问题。本专利技术提出一种眼球追踪交互方法，包括：通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像；从所述用户图像中查找人眼图像和眼球图像，获取人眼位置数据和眼球位置数据；根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据；根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标；其中，所述预设的校准数据为指定观看区域内多个定位点的校准数据。进一步地，所述根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据的步骤，包括：根据所述人眼位置数据，计算用户看向所述特征点时的距离特征数据；以及根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据，计算用户看向所述特征点时的眼球位置横向特征数据与眼球位置纵向特征数据。进一步地，其特征在于，所述通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像的步骤前还包括：检索存储器，判断所述存储器中是否有所述预设的校准数据；若否，则存储所述预设的校准数据。进一步地，其特征在于，所述预设的校准数据包括距离校准数据、横向校准数据和纵向校准数据；所述根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标的步骤，包括：判断所述距离特征数据是否在所述距离校准数据的校准范围内；若是，则对所述特征点进行位置初判，得到所述特征点位于所述指定观看区域的位置区间；根据所述位置区间所对应的预设计算公式计算所述特征点的坐标。进一步地，其特征在于，所述对所述特征点进行位置初判，得到所述特征点位于所述指定观看区域的位置区间的步骤，包括：通过将所述横向特征数据与所述横向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的横向位置区间；以及通过将所述纵向特征数据与所述纵向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的纵向位置区间。本专利技术还提出了一种眼球追踪交互装置，包括：图像获取模块，用于通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像；图像分析模块，用于从所述用户图像中查找人眼图像和眼球图像，获取人眼位置数据和眼球位置数据；数据计算模块，用于根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据；视线定位模块，用于根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标；其中，所述预设的校准数据为指定观看区域内多个定位点的校准数据。进一步地，所述数据计算模块包括：第一数据获取单元，用于根据所述人眼位置数据，计算用户看向所述特征点时的距离特征数据；第二数据获取单元，用于根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据，计算用户看向所述特征点时的眼球位置横向特征数据与眼球位置纵向特征数据。进一步地，所述图像获取模块前还包括：判断模块，用于检索存储器，判断所述存储器中是否有所述预设的校准数据；校准模块，用于若所述存储器中没有所述预设的校准数据，则存储所述预设的校准数据。进一步地，所述预设的校准数据包括距离校准数据、横向校准数据和纵向校准数据；所述视线定位模块包括：距离判断单元，用于判断所述距离特征数据是否在所述距离校准数据的校准范围内；位置初判单元，用于若所述距离特征数据在所述距离校准数据的校准范围内，则对所述特征点进行位置初判，得到所述特征点位于所述指定观看区域的位置区间；坐标计算单元，用于根据所述位置区间所对应的预设计算公式计算所述特征点的坐标。进一步地，所述位置初判单元包括，第一初判子单元，用于通过将所述横向特征数据与所述横向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的横向位置区间；第二初判子单元，用于通过将所述纵向特征数据与所述纵向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的纵向位置区间。本专利技术的有益效果：本专利技术的眼球追踪交互方法和装置，通过普通摄像头采集用户图像，从用户图像中查找人眼和眼球，对人眼位置和眼球位置的特征数据进行计算，并根据特征数据和预设的校准数据进行计算，获得特征数据对应的用户视线在指定观看区域的坐标，实现视线定位。本专利技术的特征数据和校准数据均根据用户的眼动习惯来采集，人机交互方式友好，易于实现，且无需额外设备，成本较低。附图说明图1是本专利技术一实施例的眼动追踪交互方法的流程示意图；图2是图1中步骤S3的流程示意图；图3是本专利技术又一实施例的包括校准步骤的眼动追踪交互方法的流程示意图；图4是本专利技术一实施例的指定观看区域的定位点的示意图；图5是图1中步骤S4的流程示意图；图6是图5中的步骤S42的对特征点进行位置初判的流程示意图；图7是本专利技术一实施例的眼球追踪交互装置的结构示意框图；图8是图7中数据计算模块的结构示意框图；图9是本专利技术又一实施例的眼球追踪交互装置的结构示意框图；图10是图7中视线定位模块的结构示意框图；图11是图10中位置初判单元的结构示意框图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。参照图1，本专利技术实施例提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼球追踪交互方法，其特征在于，包括：通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像；从所述用户图像中查找人眼图像和眼球图像，获取人眼位置数据和眼球位置数据；根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据；根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标；其中，所述预设的校准数据为指定观看区域内多个定位点的校准数据。

【技术特征摘要】
1.一种眼球追踪交互方法，其特征在于，包括：通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像；从所述用户图像中查找人眼图像和眼球图像，获取人眼位置数据和眼球位置数据；根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据；根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标；其中，所述预设的校准数据为指定观看区域内多个定位点的校准数据。2.如权利要求1所述的眼球追踪交互方法，其特征在于，所述根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据计算特征数据的步骤，包括：根据所述人眼位置数据，计算用户看向所述特征点时的距离特征数据；以及根据所述人眼位置数据和所述眼球位置数据，计算用户看向所述特征点时的眼球位置横向特征数据与眼球位置纵向特征数据。3.如权利要求1所述的眼球追踪交互方法，其特征在于，所述通过摄像头获取用户看向指定观看区域的用户图像的步骤前还包括：检索存储器，判断所述存储器中是否有所述预设的校准数据；若否，则存储所述预设的校准数据。4.如权利要求2所述的眼球追踪交互方法，其特征在于，所述预设的校准数据包括距离校准数据、横向校准数据和纵向校准数据；所述根据预设的校准数据以及所述特征数据，计算所述特征数据对应的所述用户看向的特征点在所述指定观看区域的坐标的步骤，包括：判断所述距离特征数据是否在所述距离校准数据的校准范围内；若是，则对所述特征点进行位置初判，得到所述特征点位于所述指定观看区域的位置区间；根据所述位置区间所对应的预设计算公式计算所述特征点的坐标。5.如权利要求4所述的眼球追踪交互方法，其特征在于，所述对所述特征点进行位置初判，得到所述特征点位于所述指定观看区域的位置区间的步骤，包括：通过将所述横向特征数据与所述横向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的横向位置区间；以及通过将所述纵向特征数据与所述纵向校准数据进行大小比较，得到所述特征点位于所述指定观看区域的纵向位置区间。6.一种眼球追踪交互装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋壮，
申请(专利权)人：深圳市沃特沃德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44