眼睛追踪系统以及检测优势眼的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种眼睛追踪系统(10)以及用于操作眼睛追踪系统(10)的方法，用于确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势，其中捕获用户的左眼和右眼的至少一个图像(S30)，基于所述至少一个图像并根据预定义的准确性函数，确定关于左眼的左准确性分数(S34a)和关于右眼的右准确性分数(S34c)，并依赖于至少左准确性分数和右准确性分数确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势(S36)。由此当执行眼睛追踪时，可以提供并考虑与他的眼睛有关的用户特定的特性，使得可以提高眼睛追踪的鲁棒性和准确性。

Eye tracking systems and methods for detecting dominant eyes

The invention relates to an eye tracking system (10) and for the operation of eye tracking system (10) method is used to determine the left and right eyes of a user in a have advantages, at least one image captures the user's right and left eyes (S30), which is based on the at least one image according to the the accuracy of the predefined function, to determine the accuracy of the left fraction (S34a) on the left eye and right eye on the accuracy of score (S34c), and depend on the left and right at least the accuracy score accuracy scores to determine a user's left and right eye there is no advantage (S36). Therefore, when performing eye tracking, we can provide and consider user specific characteristics related to his eyes, so that we can improve the robustness and accuracy of eye tracking.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】眼睛追踪系统以及检测优势眼的方法
本专利技术涉及眼睛追踪系统以及用于操作眼睛追踪系统的方法。
技术介绍
已知的眼睛追踪系统和眼睛追踪设备通常捕获用户的眼睛的图像，并从而确定注视方向、注视点或其他眼睛特征。为了这个目的，可以确定用户的眼睛的位置、方向以及其他特性。为了能够考虑用户特定的特性(例如，眼睛的光轴和视轴之间的偏移)，可以执行校准程序用于校准眼睛追踪系统。在这样的校准程序期间，通常以及时方式在显示器上示出校准点(也称为刺激点)，并且用户必须用他的眼睛注视这些校准点。同时，眼睛追踪系统捕获用户的眼睛的图像，计算注视或注视点，将计算的注视点与示出的校准点的位置相比较，并确定最小化计算的注视点与示出的校准点之间差异的映射。因此，通过考虑用户特定的眼睛特性，可以提高眼睛追踪质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于操作眼睛追踪系统的方法和眼睛追踪系统，其可以提供更多用户特定的涉及他的眼睛的特性，特别是其可以提高眼睛追踪的鲁棒性和准确性。通过根据独立权利要求的眼睛追踪系统以及用于操作用于确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势的眼睛追踪设备的方法解决这个目的。在从属权利要求中呈现专利技术的有益实施例。根据依照本专利技术的用于操作用于确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势的眼睛追踪系统的方法，捕获用户左眼和右眼的至少一张图像，并基于所述至少一张图像以及根据预定义的准确性函数确定关于左眼的左准确性分数和关于右眼的右准确性分数。此外，依赖于至少左准确性分数和右准确性分数确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势。通过确定左准确性分数和右准确性分数，特别是这些准确性分数给出关于追踪准确性的信息的方面，所述追踪准确性各个地并分别地关于左眼和右眼，可以简单地确定是否存在优势眼。了解优势眼可以巨大地提高追踪质量。这个的原因是通常将涉及双眼的数据用于眼睛追踪，并因此具有相同的权重。如果存在优势眼或另一方面弱势眼，则这可以导致极大地歪曲眼睛追踪的结果，例如关于计算的注视点。有益地，根据专利技术，可以确定是否存在优势眼并使用这个结果，例如，用于眼睛追踪目的，也可以用于诊断目的。检测一个人的优势眼可以用以诊断眼睛朝向病理如斜视和弱视。此外，通过自动地检测是否强的眼睛的支配或眼睛朝向病理的存在导致眼睛不能准确地注视对象，可以改善眼睛追踪系统的注视点准确性。因此，例如，可以抛弃与非优势眼相关联的眼睛追踪数据或相对于与优势眼相关联的眼睛追踪数据减少权重。根据至少一个图像的图像数据确定各个准确性分数，其中可以分别地捕获并处理左眼的图像和右眼的图像，例如，可以通过两台分别的照相机或图像传感器捕获左眼和右眼的图像，或另一方面，也可以捕获左右眼的一张共同图像，处理其用于导出关于左眼的图像数据用于确定左准确性分数，以及用于导出关于右眼的图像数据用于确定右准确性分数。并且也优选捕获多于单张图像，特别是大量的图像，例如上百张图像，根据其确定左准确性分数和右准确性分数，因为那么优势眼的确定的结果的准确性和可靠性会显著变高。根据其计算各个准确性分数的准确性函数可以是预定义的数学公式、算法、查阅表等，其具有各个眼睛的图像数据或根据图像计算的各个眼睛的数据作为输入，并给出各个准确性分数作为输出。此外，特别是自动地，根据本专利技术的方法可以在校准程序和/或用于确认校准结果的确认程序期间执行。另外，至少部分的方法可以在这样的程序之后使用校准和/或确认程序的结果执行。例如，在校准程序和/或确认程序期间计算的误差，如左眼、右眼的剩余误差以及双眼的剩余误差，可以用作各个准确性分数，并且用于计算这些误差的函数和/或算法可以之后构成准确性函数。在专利技术的有益实施例中，依赖于左准确性分数和右准确性分数提供和/或输出信号，特别是指示优势眼的身份的信号。例如，这个信号可以用以输出关于优势眼的信息到用户或另一人(例如在屏幕上)用于诊断目的。另外，信号可以用以指示应当将关于双眼的捕获数据还是仅仅关于左眼或右眼的捕获数据用于眼睛追踪。所以有益地，是否存在优势眼的确定的结果可以提高诊断设备的功能以及眼睛追踪设备的性能和准确性。此外，基于至少一个图像并根据预定义的准确性函数，可以确定关于左眼和右眼的双眼准确性分数，并且依赖于左准确性分数、右准确性分数以及双眼准确性分数确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势。通过考虑与左眼和右眼相关的双眼准确性分数，其定义例如关于双眼注视或双眼注视点的准确性分数，可以更可靠的做出是否存在优势眼的决定。此外，依赖于左准确性分数、右准确性分数以及双眼准确性分数可以提供并输出上述信号。基于信号然后可以选择用于眼睛追踪的通道(即左通道、右通道或双眼通道)，特别是其中左通道提供关于左眼的眼睛数据，例如，左眼的注视方向或左眼的注视点，右通道相似的提供关于右眼的数据，以及双眼通道提供关于双眼的数据，例如双眼注视或双眼注视点。受益地，基于最佳准确性分数可以选择这三个通道中最佳的用于眼睛追踪。由此，可以优化眼睛追踪的准确性和鲁棒性。通常，根据关于左眼的至少一张图像的图像数据可以计算左注视方向。左注视点确定为左眼的确定的注视向量与预定义的平面的交点。例如，这个平面可以是监视器的屏幕或显示器，特别是远程监视器，或头戴式显示设备的屏幕或显示器。在支持3D的显示设备的情况中或在用户的眼睛和显示设备之间存在透镜或其他光学系统的情况中，该平面也可以是虚拟图像平面。这个平面的坐标对眼睛追踪系统是已知的，并且因此可以将注视向量与平面的交点计算为注视点。同样应用于右注视方向和右注视点。双眼注视方向是左眼和右眼的平均的注视方向。可以以几种方式计算双眼注视点。例如，双眼注视点可以计算为双眼注视向量与预定义的平面的交点，或计算为在预定义平面上左注视点和右注视点的中间，或计算为左注视向量和右注视向量的交点在预定义的平面上的投影，例如，在双眼注视方向的方向上。此外，左准确性分数是左眼的注视点与左设置注视点的偏离的测量，以及右准确性分数是右眼的注视点与右设置注视点的偏离的测量，以及特别可选地，双眼准确性分数是左眼和右眼的双眼注视点与双眼设置注视点的偏离的测量。或换句话说，可以计算这些偏离，并且可以确定或依赖于各个偏离计算左准确性分数、右准确性分数以及也可选的双眼准确性分数，特别是其中当确定各个准确性分数时，也可以考虑其他影响参数。为了确定这些偏离，可以使用与校准程序相似的程序。由此，可以在显示器上示出对应于设置注视点的校准点(也叫作刺激点)，并且可以确定左注视点、右注视点以及双眼注视点以及它们设置注视点的各个偏离或差异。然后，这些偏离可以用以计算关于左眼和右眼的准确性分数，以及用于双眼的双眼准确性分数。除了注视点与设置注视点的这些偏离，当确定各个准确性分数时可以考虑进一步的影响变量，如有效追踪的注视点的数目。依赖于这些影响变量或其他变量的各个准确性分数的计算可以通过预定义的准确性函数定义。因为用于确定各个准确性分数的这个程序与校准程序和/或确认程序相似，所以可以有益地嵌入校准和/或确认程序中，其特别增加时间效率，并最小化计算工作和计算时间。此外，例如，通常可以在显示器上示出的左设置注视点、右设置注视点和双眼注视点可以(但不必须)在它们的位置上不同。例如，首先一些左设置注视点可以一个接一个在显示器上示出，并且对于每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作用于确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势的眼睛追踪系统(10)的方法，其特征在于：a)捕获用户的左眼和右眼的至少一张图像(S30)；b)基于所述至少一张图像并根据预定义的准确性函数，确定关于左眼的左准确性分数(S34a)以及关于右眼的右准确性分数(S34c)；以及c)依赖于至少左准确性分数和右准确性分数，确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势(S36)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 EP 14193277.21.一种用于操作用于确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势的眼睛追踪系统(10)的方法，其特征在于：a)捕获用户的左眼和右眼的至少一张图像(S30)；b)基于所述至少一张图像并根据预定义的准确性函数，确定关于左眼的左准确性分数(S34a)以及关于右眼的右准确性分数(S34c)；以及c)依赖于至少左准确性分数和右准确性分数，确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势(S36)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，基于所述至少一张图像并根据预定义的准确性函数确定关于左眼和右眼的双眼准确性分数(S34b)，并在步骤c)中，依赖于左准确性分数、右准确性分数以及双眼准确性分数确定用户的左眼和右眼中的一个是否有优势(S36)。3.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，其中左准确性分数是关于左眼的注视点P(ML(giL,C))、P(ML(giL,V1))、P(ML(giL,V2))与左设置注视点(piG,C、piG,V1、piG,V2)的偏离的测量，以及右准确性分数是关于右眼的注视点P(MR(giR,C))、P(MR(giR,V1))、P(MR(giR,V2))与右设置注视点(piG,C、piG,V1、piG,V2)的偏离的测量，以及双眼准确性分数是关于左眼和右眼的双眼的注视点与双眼设置注视点(piG,C、piG,V1、piG,V2)的偏离的测量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，左设置注视点、右设置注视点和双眼设置注视点(piG,C、piG,V1、piG,V2)是相同的，并且优选地通过在眼睛追踪系统(10)的显示设备(14)上示出要求用户注视的点的有限序列提供，和/或通过在显示设备(14)上示出的要求用户用双眼跟随的平滑和/或连续的点的运动或其他刺激图像提供。5.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，依赖于左准确性分数、右准确性分数和双眼准确性分数，提供和/或输出指示优势眼的身份的信号(S24；S38a、S38b、S38c)。6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在眼睛追踪系统(10)的校准程序(S12a、S12b)期间和/或用于确认校准程序的结果的确认程序(S18)期间，执行用户的左眼和右眼的一个是否有优势的确定。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在眼睛追踪系统(10)的校准程序(S12a、S12b)期间，计算用户的几个第一注视点并将其与对应的第一设置注视点(piG,C)相比较，其中根据这个比较设置眼睛追踪系统的校准参数，使得计算的第一注视点映射到对应的校准的第一注视点(P(ML(giL,C))、P(MR(giR,C))。8.根据权利要求6-7之一所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，W尼斯蒂科，秦浩，
申请(专利权)人：SMI创新传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE