注视点计算装置及其驱动方法、电子设备制造方法及图纸

公开一种注视点计算装置及其驱动方法、电子设备，涉及芯片技术领域，用于实现注视点计算功能。该注视点计算装置包括：第一缓存寄存器、多路选择器、运算器组件和状态机。第一缓存寄存器被配置为：接收并存储第一坐标，以及根据第一坐标计算得到第二坐标时所需要的多个标定参数。状态机被配置为：控制多路选择器每次从第一缓存寄存器中选取至少一个数值并传输至运算器组件。运算器组件被配置为：对每次接收到的至少一个数值做预先设定的运算，直至得到第二坐标；以及，在状态机的控制下，输出第二坐标。本公开提供的注视点计算装置，可以集成在设备一体机中，实现注视点计算功能，从而解决了相关设备庞大，不便携带，不利于人机交互的技术问题。互的技术问题。互的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
注视点计算装置及其驱动方法、电子设备


[0001]本公开涉及芯片
，尤其涉及一种注视点计算装置及其驱动方法、电子设备。

技术介绍

[0002]现有的电子设备，例如AR(Augmented Reality，增强现实)显示设备、VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示设备等，在实现基于眼球追踪的注视点识别时，需要依托于计算机的CPU(central processing unit，中央处理器)来实现，这样会导致相关设备庞大，不变携带，不利于人机交互。

技术实现思路

[0003]本公开的目的在于提供一种注视点计算装置及其驱动方法、电子设备，用于集成在设备一体机中，实现注视点计算功能。
[0004]为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：
[0005]一方面，提供一种注视点计算装置。所述注视点计算装置包括第一缓存寄存器、多路选择器、运算器组件和状态机。所述多路选择器与所述第一缓存寄存器相耦接。所述运算器组件与所述多路选择器相耦接。所述状态机分别与所述多路选择器和所述运算器组件相耦接。其中，所述第一缓存寄存器被配置为：接收并存储第一坐标，以及根据所述第一坐标计算得到第二坐标时所需要的多个标定参数；其中，所述第一坐标为瞳孔的位置坐标，所述第二坐标为注视点的位置坐标。所述状态机被配置为：控制所述多路选择器每次从所述第一缓存寄存器中选取至少一个数值并传输至所述运算器组件。所述运算器组件被配置为：对每次接收到的所述至少一个数值做预先设定的运算，直至得到所述第二坐标；以及，在所述状态机的控制下，输出所述第二坐标。
[0006]在一些实施例中，所述注视点计算装置根据以下公式，计算得到所述第二坐标：
[0007]X
G
＝a0+a1x1+a2y1+a3x1y1+a4x
12
+a5y
12
；
[0008]Y
G
＝b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
；
[0009]其中，(x1，y1)为所述第一坐标；a0～a5和b0～b5为所述标定参数，且a0～a5和b0～b5为矢量；(X
G
，Y
G
)为所述第二坐标。
[0010]在一些实施例中，所述运算器组件包括一个乘法器和一个累加器。所述乘法器与所述多路选择器相耦接；所述乘法器被配置为:计算x
12
、a1x1、a4(x
12
)、x1y1、y
12
、a2y1、a3(x1y1)、a5(y
12
)、b1x1、b2y1、b3(x1y1)、b4(x
12
)和b5(y
12
)。所述累加器分别与所述乘法器、所述多路选择器和所述状态机相耦接；所述累加器被配置为:计算a0+a1x1+a2y1+a3xy1+a4x
12
+a5y
12
，以输出X
G
；以及，计算b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
，以输出Y
G
。
[0011]在一些实施例中，所述运算器组件包括第一乘法器、第一累加器、第二乘法器和第二累加器。所述第一乘法器与所述多路选择器相耦接；所述第一乘法器被配置为：计算a1x1、a4(x
12
)、a2y1、a3(x1y1)、a5(y
12
)。所述第一累加器分别与所述第一乘法器、所述多路选择器和
所述状态机相耦接；所述第一累加器被配置为：计算a0+a1x1+a2y1+a3xy1+a4x
12
+a5y
12
，以输出X
G
。所述第二乘法器与所述多路选择器相耦接；所述第一乘法器被配置为：计算b1x1、b4(x
12
)、b2y1、b3(x1y1)、b5(y
12
)。所述第二累加器分别与所述第二乘法器、所述多路选择器和所述状态机相耦接；所述第二累加器被配置为：计算b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
，以输出Y
G
；其中，所述第一乘法器和所述第二乘法器中的至少一者还被配置为计算x
12
、x1y1、y
12
；或者，所述第一乘法器还被配置为计算x
12
、x1y1、y
12
三者中的一部分，所述第二乘法器还被配置为计算x
12
、x1y1、y
12
三者中的另一部分。
[0012]在一些实施例中，所述运算器组件被配置为：将接收到的所述至少一个数值由原码转换为补码；对转换为补码的所述至少一个数值进行计算，得到中间计算结果；将所述中间结果由补码转换为原码，得到所述运算结果。
[0013]在一些实施例中，所述运算器组件还与所述第一缓存寄存器相耦接；所述运算器组件还被配置为：在所述状态机的控制下，将所述运算器组件产生的至少部分需要存储的中间值传输至所述第一缓存寄存器中进行存储。和/或，所述运算器组件还包括至少一个第二缓存寄存器；所述运算器组件还被配置为：在所述状态机的控制下，将所述运算器组件产生的至少部分需要存储的中间值传输至所述至少一个第二缓存寄存器进行存储。
[0014]在一些实施例中，所述注视点计算装置还包括：归一化处理模块，与所述第一缓存寄存器相耦接。所述归一化处理模块被配置：接收瞳孔在采集到的人眼图像中的初始坐标；对所述初始坐标进行归一化处理，得到所述第一坐标，并将所述第一坐标传输至所述第一缓存寄存器中。
[0015]在一些实施例中，所述归一化处理模块根据以下公式，实现对所述初始坐标进行归一化处理：
[0016]x1＝x'/采集到的人眼图像的横向分辨率；
[0017]y1＝y'/采集到的人眼图像的纵向分辨率；
[0018]其中，(x'，y')为所述初始坐标，(x1，y1)为所述第一坐标。
[0019]在一些实施例中，所述注视点计算装置为FPGA芯片或者ASIC芯片。
[0020]另一方面，提供一种电子设备。所述电子设备包括：依次耦接的瞳孔坐标提取模块、如上述任一项实施例所述的注视点计算装置，以及显示驱动模块。所述瞳孔坐标提取模块被配置为：采集人眼图像；以及根据所述人眼图像，确定瞳孔在所述人眼图像中的初始坐标；所述初始坐标或者归一化处理后的所述初始坐标为第一坐标，所述第一坐标为瞳孔的位置坐标。所述注视点计算装置被配置为：根据所述第一坐标，计算得到第二坐标；所述第二坐标为注视点的位置坐标。所述显示驱动模块被配置为：根据所述第二坐标，对显示画面进行处理。
[0021]在一些实施例中，所述瞳孔坐标提取模块包括：摄像头，被配置为采集所述人眼图像；处理模块，被配置为根据采集到的所述人眼图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注视点计算装置，其特征在于，包括：第一缓存寄存器，被配置为：接收并存储第一坐标，以及根据所述第一坐标计算得到第二坐标时所需要的多个标定参数；其中，所述第一坐标为瞳孔的位置坐标，所述第二坐标为注视点的位置坐标；多路选择器，与所述第一缓存寄存器相耦接；运算器组件，与所述多路选择器相耦接；状态机，分别与所述多路选择器和所述运算器组件相耦接；其中，所述状态机被配置为：控制所述多路选择器每次从所述第一缓存寄存器中选取至少一个数值并传输至所述运算器组件；所述运算器组件被配置为：对每次接收到的所述至少一个数值做预先设定的运算，直至得到所述第二坐标；以及，在所述状态机的控制下，输出所述第二坐标。2.根据权利要求1所述的注视点计算装置，其特征在于，所述注视点计算装置根据以下公式，计算得到所述第二坐标：X
G
＝a0+a1x1+a2y1+a3x1y1+a4x
12
+a5y
12
；Y
G
＝b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
；其中，(x1，y1)为所述第一坐标；a0～a5和b0～b5为所述标定参数，且a0～a5和b0～b5为矢量；(X
G
，Y
G
)为所述第二坐标。3.根据权利要求2所述的注视点计算装置，其特征在于，所述运算器组件包括：一个乘法器，与所述多路选择器相耦接；所述乘法器被配置为:计算x
12
、a1x1、a4(x
12
)、x1y1、y
12
、a2y1、a3(x1y1)、a5(y
12
)、b1x1、b2y1、b3(x1y1)、b4(x
12
)和b5(y
12
)；一个累加器，分别与所述乘法器、所述多路选择器和所述状态机相耦接；所述累加器被配置为:计算a0+a1x1+a2y1+a3xy1+a4x
12
+a5y
12
，以输出X
G
；以及，计算b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
，以输出Y
G
。4.根据权利要求2所述的注视点计算装置，其特征在于，所述运算器组件包括：第一乘法器，与所述多路选择器相耦接；所述第一乘法器被配置为：计算a1x1、a4(x
12
)、a2y1、a3(x1y1)、a5(y
12
)；第一累加器，分别与所述第一乘法器、所述多路选择器和所述状态机相耦接；所述第一累加器被配置为：计算a0+a1x1+a2y1+a3xy1+a4x
12
+a5y
12
，以输出X
G
；第二乘法器，与所述多路选择器相耦接；所述第一乘法器被配置为：计算b1x1、b4(x
12
)、b2y1、b3(x1y1)、b5(y
12
)；第二累加器，分别与所述第二乘法器、所述多路选择器和所述状态机相耦接；所述第二累加器被配置为：计算b0+b1x1+b2y1+b3x1y1+b4x
12
+b5y
12
，以输出Y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙高明，胡国锋，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：