一种多人视点校准系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种多人视点校准系统及方法，包括：深度摄像头、观测区域、多个支架以及处理单元；所述深度摄像头用于采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述观测区域用于所述多个观测者注视的区域；所述支架用于支撑和固定所述多个观测者的头部；所述处理单元用于分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。本发明专利技术实现了多人视点校准，不需要佩戴繁重的仪器且无需固定头部，在减轻被试者的使用负担的情况下并且提高了多人视点校准的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多人视点校准系统及方法
本专利技术涉及眼睛检测设备
，尤其涉及一种多人视点校准系统系统及方法。
技术介绍
人们往往通过频繁的注视来表达对对象或是区域的兴趣，用户兴趣可以通过跟踪人眼的视点运动，收集和分析人眼运动数据数据获取，根据人眼视线的落点，可以传递大量反映人体心理活动的信息。现有技术中，为了更准确的测量眼镜的相关数据，如注视点，注视时间和次数等等，通常要将头部固定，或者采用头戴式的方法，这样会给实验人员和被试者带来不便，同时传统的眼动仪装置只能进行单人的眼动数据的采集，在要求大量采集数据的情况下，会浪费更多的时间和人力。
技术实现思路
本专利技术提供一种多人视点校准系统系统及方法，以克服上述技术问题。本专利技术的一种多人视点校准系统，包括：深度摄像头、观测区域、多个支架以及处理单元；所述深度摄像头用于采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述观测区域用于所述多个观测者注视的区域；所述支架用于支撑和固定所述多个观测者的头部；所述处理单元用于分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。进一步地，所述支架包括：基座、支撑杆以及脸托；所述支撑杆两端分别连接于所述基座和所述脸托，所述脸托为弧线型。进一步地，所述脸托包括：弧线型的下颌托、连接所述下颌托两端的脸部固定部件以及设置于所述下颌托之上的防滑垫。进一步地，所述处理单元具体用于：采用光学字符识别提取多个观测者的图像中支架的编号；根据所述观测者的图像的深度检测所述观测者的头部特征点，并根据所述头部特征点确定所述观测者的头部位置；选取所述观测者头部特征点中的眼部特征点作为观测特征，根据所述观测特征计算瞳孔中心的位置；根据所述编号与所述观测者头部的距离关联所述观测者与所述支架，确定多个观测者的注视位置。进一步地，所述基座与所述脸托的距离为100cm-200cm。进一步地，所述基座与所述脸托的距离为50cm-100cm。本专利技术的一种多人视点校准方法，包括：多个观测者将头部放置于所述支架的脸托上注视所述观测区域；深度摄像头采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述处理单元接收所述图像并分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。进一步地，所述处理单元接收所述图像并分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置，包括：采用光学字符识别提取多个观测者的图像中支架的编号；根据所述观测者的图像的深度检测所述观测者的头部特征点，并根据所述头部特征点确定所述观测者的头部位置；选取所述观测者头部特征点中的眼部特征点作为观测特征，根据所述观测特征计算瞳孔中心的位置；根据所述瞳孔中心的位置计算观测者相对于直视方向眼球的偏移角度；根据所述偏移角度确定所述观测者的注视位置；根据所述编号与所述观测者头部的距离关联所述观测者与所述支架，确定多个观测者的注视位置。进一步地，所述根据所述观测者的图像的深度检测所述观测者的头部特征点，并根据所述头部特征点确定所述观测者的头部位置之后，还包括：采用ICP方法计算所述观测者的头部姿态。进一步地，所述采用ICP方法计算所述观测者的头部姿态之前，还包括：采用粒子滤波预测头部运动姿态。本专利技术实现了多人视点校准，不需要佩戴繁重的仪器且无需固定头部，在减轻被试者的使用负担的情况下并且提高了多人视点校准的工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术多人视点校准系统结构示意图；图2为本专利技术多人视点校准方法流程图；图3为本专利技术多人视点校准方法整体流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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。图1为本专利技术多人视点校准系统结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括：深度摄像头101、观测区域102、多个支架103以及处理单元104；所述深度摄像头用于采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述观测区域用于所述多个观测者注视的区域；所述支架用于支撑和固定所述多个观测者的头部；所述处理单元用于分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。具体来说，本实施例的系统包括四部分：深度摄像头、观测区域、多个支架以及处理单元，该多个支架有对应的编号，用于区分所述深度摄像头采集的多个观测者对应的图像。本实施例中深度摄像头为Kinect摄像头，包含红外线发射装置等所需设备。处理单元可以内嵌于观测区域的边框。进一步地，所述支架包括：基座104、支撑杆105以及脸托106；所述支撑杆两端分别连接于所述基座和所述脸托，其中，脸托为弧线型。所述观测区域播放需要观测者观看的图像或者视频，深度摄像头采集观测者的使用支架观测状态下的图像，并将该图像传送到处理单元进行处理。本实施例图像处理单元使用CES-5250作为主处理器，DSP作为协处理器，CES-5250控制图像处理过程的开始，结束以及处理结果的显示等，DSP用于提取基座的编号、标定头部姿态以及人眼数据的相关信息。从而处理单元确定所述多个观测者的注视位置。进一步地，所述脸托包括：弧线型的下颌托、连接所述下颌托两端的脸部固定部件以及设置于所述下颌托之上的防滑垫。具体而言，该支撑杆连接脸托和基座，支撑杆可进行手动纵向伸缩，调整被适合的脸托的位置，使被试者更舒适的使用该装置。该脸托用来支撑被试者的头部，中央向外突出形成弧形带状，材质为橡胶等软性材料，可延竖直方向运动，用来调节被试者竖直方向的头部的转向，被试者的头部想要左右运动时可通过旋转基座的转动调节头部的转向，脸托的作用是保证被试者在长时间测试时，可以充分的放松，同时确保被试者的头部与眼动仪1保持预设距离。除此之外，通过控制脸托的上下转动角度，旋转基座的左右转动角度，可以调控被试者使用该装置时的头部转动范围，使该装置采集的数据更有可用性。进一步地，所述处理单元具体用于：采用光学字符识别提取多个观测者的图像中支架的编号；根据所述观测者的图像的深度检测所述观测者的头部特征点，并根据所述头部特征点确定所述观测者的头部位置；选取所述观测者头部特征点中的眼部特征点作为观测特征，根据所述观测特征计算瞳孔中心的位置；根据所述编号与所述观测者头部的距离关联所述观测者与所述支架，确定多个观测者的注视位置。具体而言，利用深度摄像机采集到的深度图，通过主动外观模型(AAM)方法找到头部区域和人眼区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多人视点校准系统，其特征在于，包括：深度摄像头、观测区域、多个支架以及处理单元；所述深度摄像头用于采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述观测区域用于所述多个观测者注视的区域；所述支架用于支撑和固定所述多个观测者的头部；所述处理单元用于分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。

【技术特征摘要】
1.一种多人视点校准系统，其特征在于，包括：深度摄像头、观测区域、多个支架以及处理单元；所述深度摄像头用于采集多个观测者的图像，并将所述图像发送至所述处理单元，所述图像包括所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号；所述观测区域用于所述多个观测者注视的区域；所述支架用于支撑和固定所述多个观测者的头部；所述处理单元用于分析根据所述多个观测者面部图像和对应观测者的所述支架的编号确定所述多个观测者的注视位置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元具体用于：采用光学字符识别提取多个观测者的图像中支架的编号；根据所述观测者的图像的深度检测所述观测者的头部特征点，并根据所述头部特征点确定所述观测者的头部位置；选取所述观测者头部特征点中的眼部特征点作为观测特征，根据所述观测特征计算瞳孔中心的位置；根据所述编号与所述观测者头部的距离关联所述观测者与所述支架，确定多个观测者的注视位置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支架包括：基座、支撑杆以及脸托；所述支撑杆两端分别连接于所述基座和所述脸托，所述脸托为弧线型。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述脸托包括：弧线型的下颌托、连接所述下颌托两端的脸部固定部件以及设置于所述下颌托之上的防滑垫。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述基座与所述脸托的距离为100cm-200cm。6.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述基座与所述脸托的距离为50cm-100...

【专利技术属性】
技术研发人员：付先平，赵彤彤，王亚飞，袁国良，张军，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21