用于图像操作的眼睛跟踪控制的热区制造技术

本发明专利技术涉及用于操作图像或图形的系统，其中要执行的操作使用眼睛跟踪来选择或者激活。一些热区被设置在感兴趣区域（ＲＯＩ）周围并与其相邻，每个都与图像参数调节（例如对比度或者亮度）有关。眼睛跟踪设备确定用户的凝视点，并且当凝视点落入热区内时系统自动执行相关调节。围绕ＲＯＩ的热区的封闭边界允许用户保持对ＲＯＩ的聚焦并仅仅稍稍到或者朝向热区移开他／她的注视以便调节图像参数。因此，可以控制调节，同时仍保持使ＲＯＩ在焦点上，使得可以同时跟踪调节的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及使用眼睛跟踪的激活功能。尤其，本专利技术涉及用于操作图像或图形的系统，其中要执行的操作使用眼睛跟踪来选择或者激活。用于选择或者激活图形用户界面(GUI)中的任务的眼睛跟踪应用典型地在其中用户失去能力或者以其他方式防止使用标准GUI指向设备(例如鼠标)的情况下使用。使用眼睛跟踪的选择或激活功能典型地分成两个子功能；指向和选择。与使用鼠标将光标移动到图标上方的位置相比，指向使GUI关注所需的任务。指向常常通过在表示所需任务的图形对象处开始，或者通过沿着与所需移动对应的方向移动眼睛而移动光标来进行。与在光标下(双击)点击图标相比较，选择通过确认所指向的任务是实际的所需任务来执行使该任务在焦点上。选择例如可通过眨眼或者通过输入手段(声音、键盘等)来执行。在用于操作数据容量和显示的程序中，例如图像处理软件中，要执行的动作典型地由定位在显示器边缘处的按钮和工具栏控制。用户必须刚好使他/她聚集到显示器的另一部分以指向和选择，从而忽略了对感兴趣区域中发生的变化的感知，这是应用眼睛跟踪的现有技术的GUI的缺点。因此，其中用户不必须将他/她的注视从感兴趣区域移开以选择或激活控制感兴趣区域的操作的功能改进系统将是有利的。US5,850,211公开了用于文本页面的眼睛跟踪控制滚动系统。关于图3，US5,850,211描述了自动调节作为用户眼睛阅读的文本的位置的函数的滚动速度。当用户阅读屏幕较上部的文本时，不执行或者执行非常慢的滚动，如果用户的眼睛接近屏幕的底部，则开始滚动或者增加滚动速度。通过将用户精细地定位在屏幕中央，对象将自动保持文本阅读。因此，当用户的眼睛的注视离开一部分文本时，这部分文本将自动脱离用户眼睛的聚焦区-->域。与不同滚动场景相关的参考区域被隐藏在文本后面并且对用户来说是不可见的。在本专利技术的上下文中，人的焦点或者聚焦范围是由人眼的视网膜中央凹敏锐观察到的范围。视网膜中央凹是定位在黄斑区中心的圆点，负责人类阅读、看电视或者电影、驾驶以及其中可视细节非常重要的任何活动所需的敏锐的中央视觉。在凝视期间可得到来自眼睛的大多数信息，但在飞快扫视(眼睛的迅速运动)期间不能得到。在凝视期间，视网膜中央凹，即聚焦范围的对向的视角提供了大量的视觉信息(典型地被估计为由1.5-2°的立体角限定的区域)；来自较大的偏心区(周边)的输入信息较少。因此，本专利技术优选寻求减轻、减少或消除单个或任何组合的一种或多种上面提到的缺点。尤其，本专利技术的目的可以看作是通过允许用户执行基于眼睛跟踪的图像数据操作同时使得所操作图像数据在焦点上，即不将他/她的注视从要操作的图像数据移开，来提供解决现有技术的上述问题的眼睛跟踪交互系统和方法以及软件应用程序。该目的在本专利技术的第一方面中通过提供用于控制数字图像中的图像参数调节的眼睛跟踪交互系统来实现，所述眼睛跟踪交互系统包括：-用于显现数字图像的显示器，所述图像具有要调节图像参数的感兴趣区域(ROI)；-用于确定用户眼睛在显示器上的凝视点的眼睛跟踪系统；-可视地描绘了范围的轮廓的装置，该范围限定了显示器上与ROI有关的两个或多个热区，其中：-热区设置在与ROI邻近并至少部分围绕ROI的区域中，并且当用户眼睛的凝视点位于热区中时，该区域允许用户使至少一部分ROI在焦点上，所述区域由内径d和外径D＞d来限定；-热区占据该区域的不同角度部分；-每个热区与给定图像参数的给定调节相关联；-当用户眼睛的凝视点落在热区内时用于执行与热区关联的图像参数调节的装置，关联图像参数调节至少在ROI中执行；-当进行其关联图像参数调节时用于通过使热区高亮为用户提供反馈的装置。-->数字图像可以是实际记录的任何形式的数字表示，诸如照片、X-射线图像、CT图像数据、超声图像或图像数据、MRI图像数据，包括3D图像数据的三维(3D)表示。将热区高亮意味着使其可视性更好或者更突出，例如通过增强轮廓，改变轮廓颜色、改变背景等。优选地，用于执行调节的装置被构造成只要用户眼睛的凝视点落在相关热区中就执行小参数值调节的重复步骤。在一种可能的布置中，其中设置了热区的区域为圆形或者大体上为圆形，但其可以采取许多不同的形状，例如多边形，诸如矩形或者规则的多边形、卵圆形、椭圆形等。在任何情况下，术语“径向”和“角”将被用于描述与区域或者热区有关的方向，如稍后说明的。热区设置在其中的区域的尺寸具有如下特征：内径为d，其为该区域的内轮廓上任意两点之间的最小距离；外径为D，其为该区域的外轮廓上任意两点之间的最大距离。当该区域边界接近ROI时，d也是ROI的外径。该区域的径向宽度优选但不必需沿着所有方向都相同，在这种情况下该区域是宽为(D-d)/2的带。热区不需要形成围绕ROI的封闭形状，热区之间的角间隙可为用户的眼睛提供从该区域移开的方式，而不执行图像参数的任何调节。本专利技术特别有利于进行图像参数的调节，同时保持图像在焦点上，也不排除其它。如同指定的那样，当用户凝视热区时，即可与典型的现有技术眼睛跟踪UI中指向相比的动作，用于进行调节的装置工作。在本专利技术中，使注视移动到热区选择了相关图像参数调节-不需要独立的指向和选择。这种简化的选择操作对于标准GUI工具栏的用户来说可能是非常迷惑的，该标准GUI工具栏中将一些功能组合在一起从而使得用户在指向和选择所需按钮之前扫描工具栏的按钮。这不表示由于邻近并至少部分围绕ROI的热区的布置引起的本专利技术中的问题。一般说来，必须避免当用户在寻找GUI对象时飞快扫视时的功能的错误选择，并且对眼睛跟踪本身来说固有的是平均、过滤和可能的超时。在眼睛跟踪中，超时是很好定义的时间段，在该时间段用户必须凝视热区以便将其激活。在一种实施方式中，眼睛跟踪系统应用非常短的超时，其如此之短以使得用户注意不到，诸如少于0.3秒或者少于0.2秒，或者少于0.1秒或0.05-->秒。从而，用户经历当凝视热区时立即进行选择的功能。超时可被设置在交互机构中，但其也可被包括在跟踪器本身的凝视位置计算中。在另一种可能的实施方式中，没有应用专门的超时机构并且眼睛跟踪系统的灵敏性使用初步平均和过滤来调整。热区的设置适于允许用户聚焦在ROI上，并将他/她的注视略微偏移到或者朝向热区以便调节图像参数，同时仍保持ROI在焦点上，使调节的效果可被跟踪并控制，这是本专利技术的基本构思。这提供了用户不需要飞快扫视、扫描、摇摄(pan)显示器以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制数字图像参数调节的眼睛跟踪交互系统（２），所述眼睛跟踪交互系统包括：　－用于向用户（１）显现数字图像（５０）的显示器（５），所述图像具有要调节图像参数的感兴趣区域（ＲＯＩ）（２１）；　－用于确定用户眼睛在所述显示器上的凝视点（８）的眼睛跟踪系统（３、４）；　－可视地描绘了范围（２４）的轮廓的装置（６，７），所述范围（２４）限定了所述显示器上与所述ＲＯＩ有关的两个或多个热区（２５、２６、２７、２８、２９、３０），其中：　－所述热区设置在与所述ＲＯＩ邻近并至少部分围绕所述ＲＯＩ的区域（２０、４０、４２、４４、５２）中，并且当用户眼睛的凝视点位于热区中时，所述区域允许所述用户使至少一部分所述ＲＯＩ在焦点上，所述区域由内径ｄ和外径Ｄ来限定，并且Ｄ大于ｄ（Ｄ＞ｄ）；　－所述热区占据所述区域的不同角度部分；　－每个热区与给定图像参数的给定调节相关联；　－当用户眼睛的所述凝视点落在热区内时用于执行与所述热区关联的图像参数调节的装置（６、７），所述关联图像参数调节至少在所述ＲＯＩ中执行；　－当执行热区关联图像参数调节时用于通过使所述热区高亮向所述用户提供反馈的装置（６、７）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-3-23 06111626.51、一种用于控制数字图像参数调节的眼睛跟踪交互系统(2)，所述眼
睛跟踪交互系统包括：
-用于向用户(1)显现数字图像(50)的显示器(5)，所述图像具有要
调节图像参数的感兴趣区域(ROI)(21)；
-用于确定用户眼睛在所述显示器上的凝视点(8)的眼睛跟踪系统(3、
4)；
-可视地描绘了范围(24)的轮廓的装置(6，7)，所述范围(24)限定
了所述显示器上与所述ROI有关的两个或多个热区(25、26、27、28、29、
30)，其中：
-所述热区设置在与所述ROI邻近并至少部分围绕所述ROI的区域
(20、40、42、44、52)中，并且当用户眼睛的凝视点位于热区中时，所
述区域允许所述用户使至少一部分所述ROI在焦点上，所述区域由内径d
和外径D来限定，并且D大于d(D＞d)；
-所述热区占据所述区域的不同角度部分；
-每个热区与给定图像参数的给定调节相关联；
-当用户眼睛的所述凝视点落在热区内时用于执行与所述热区关联的图
像参数调节的装置(6、7)，所述关联图像参数调节至少在所述ROI中执行；
-当执行热区关联图像参数调节时用于通过使所述热区高亮向所述用户
提供反馈的装置(6、7)。
2、根据权利要求1所述的眼睛跟踪交互系统，其中，所述眼睛跟踪系
统可以以精度δ(19)确定所述显示器上的凝视点；并且其中，任何热区
的径向宽度和角宽度大于δ。
3、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，D减
去d小于或等于1度的正切乘以所述用户眼睛和所述显示器之间的距离
(D-d≤tan(1°)(所述用户眼睛和所述显示器之间的距离))。
4、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，D减
去d小于或等于d(D-d≤d)。
5、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，d小
于或等于2度的正切乘以所述用户眼睛和所述显示器之间的距离(d≤tan
(2°)(所述用户眼睛和所述显示器之间的距离))，以保证当所述用户眼睛
的凝视点位于热区中时使部分所述ROI在焦点上。
6、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，D小
于或等于4度的正切乘以所述用户眼睛和所述显示器之间的距离(D≤tan
(4°)(所述用户眼睛和所述显示器之间的距离))。
7、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，所述
眼睛跟踪系统配置为确定并提供所述用户眼睛和所述显示器之间的距离。
8、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，用于
描绘限定了所述热区的范围的轮廓的所述装置包括用于根据所提供的所述
用户眼睛和所述显示器之间的距离来调节所述区域的广义直径的装置。
9、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，所述
两个或多个热区包括用于调节选自下组的所述ROI的一个或多个图像参数
的热区，所述组包括对比度、亮度、颜色、缩放、旋转和摇摄。
10、根据前述任意一项权利要求所述的眼睛跟踪交互系统，其中，用
于执行调节的所述装置配置为当用户眼睛的所述凝视点落在所述热区中时
仅仅当用户眼睛的先前凝视点落在所述ROI中或者另一热区中...

【专利技术属性】
技术研发人员：GJ布勒姆，NZ陈，GC约尔纳，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]