【技术实现步骤摘要】
目光指向测量装置以及目光指向模型建立方法
[0001]本申请涉及眼动追踪
，更具体的说，涉及一种目光指向测量装置以及目光指向模型建立方法。
技术介绍
[0002]随着科学技术的不断发展，具有眼动追踪(又称视线追踪)功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，为当今人们不可或缺的重要工具。
[0003]如何设计一种高精度的目光指向测量装置，用于建立目光指向模型，以便于电子设备实现高精度的眼动追踪，是眼动追踪
一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种目光指向测量装置以及目光指向模型建立方法，方案如下：
[0005]一种目光指向测量装置，所述目光指向测量装置包括：
[0006]几何定位帽，所述几何定位帽用于穿戴在用户的头部；
[0007]调节组件以及安装在所述调节组件上的图像采集组件；所述图像采集组件至少包括拍照模组；
[0008]其中，在用户穿戴所述几何定位帽时，所述图像采集组件用于采集几何定位帽图像、所述用户的面部图像以及所述用户的眼睛图像；所述调节组件用于调节所述拍照模组的空间位置；所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像用于确定目光指向模型。
[0009]优选的，在上述目光指向测量装置中，所述调节组件包括：骨架以及设置在所述骨架上的调节模组；
[0010]其中，所述拍照模组安装在所述调节模组上，所述调节模组用于调节所述拍照模组的空间位置。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种目光指向测量装置，其特征在于，所述目光指向测量装置包括：几何定位帽，所述几何定位帽用于穿戴在用户的头部；调节组件以及安装在所述调节组件上的图像采集组件；所述图像采集组件至少包括拍照模组；其中，在用户穿戴所述几何定位帽时，所述图像采集组件用于采集几何定位帽图像、所述用户的面部图像以及所述用户的眼睛图像；所述调节组件用于调节所述拍照模组的空间位置；所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像用于确定目光指向模型。2.根据权利要求1所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述调节组件包括：骨架以及设置在所述骨架上的调节模组；其中，所述拍照模组安装在所述调节模组上，所述调节模组用于调节所述拍照模组的空间位置。3.根据权利要求2所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述调节模组包括：N个运动导向部件，该N个所述运动导向部件依次为第1运动导向部件至第N运动导向部件，N为大于2的正整数；第1运动导向部件固定在所述骨架上，第i+1运动导向部件可移动的安装在第i运动导向部件上，i为不大于N
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1的正整数；其中，所述拍照模组安装在第N运动导向部件上。4.根据权利要求3所述的目光指向测量装置，其特征在于，第i+1运动导向部件相对于第i运动导向装置能够平动或转动；当第i+1运动导向部件相对于第i运动导向部件能够平动时，该两个运动导向部件之间通过第一电磁驱动装置进行平动控制，该两个运动导向部件中，一个运动导向部件固定有磁铁，另一个运动导向部件固定有线圈；所述第一电磁驱动装置包括所述磁铁以及所述线圈，所述第一电磁驱动装置用于在所述线圈充电时，基于所述磁铁与所述线圈之间的电磁力使得该两个运动导向部件相对移动；当第i+1运动导向部件相对于第i运动导向部件能够转动时，该两个运动导向部件之间通过第二电磁驱动装置进行转动控制，所述第二电磁驱动装置包括电机。5.根据权利要求3所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述调节模组还包括：位置传感器，所述位置传感器用于检测运动导向部件之间的相对位置。6.根据权利要求2所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述图像采集组件还包括至少一个三维扫描仪；所述三维扫描仪用于通过红外激光扫描所述用户的面部三维形状；其中，所述三维扫描仪设置在所述骨架上，或设置在所述拍照模组上。7.根据权利要求1所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述拍照模组包括：摄像头支架；安装在所述摄像头支架上的红外摄像组件，所述红外摄像组件包括：第一摄像头、第二摄像头以及红外点光源；所述第一摄像头与所述第二摄像头用于采集所述眼睛图像的红外光图像；安装在所述摄像头支架上的色彩摄像头阵列，所述色彩摄像头阵列包括位于所述红外摄像组件四周的多个色彩摄像头；所述色彩摄像头用于采集所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像的可见光图像；
至少一个红外照明光源，所述红外照明光源安装在所述摄像头支架和/或所述红外摄像头组件。8.根据权利要求7所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述红外照明光源用于出射第一红外检测光线；所述第一摄像头基于所述用户的眼球反射的所述第一红外检测光线，形成第一图像，所述第一图像包括所述用户的眼球的红外光虹膜信息以及红外光瞳孔信息；基于所述第一图像中所述红外光瞳孔信息，调节所述第一摄像头的光轴相交于眼睛的瞳孔中心；所述红外点光源用于出射第二红外检测光线；所述第二摄像头用于基于所述用户的眼角膜反射的所述第二红外检测光线，形成第二图像，所述第二图像包括所述用户的眼角膜反射所述第二红外光线的高光点；其中，所述眼睛图像的红外光图像包括所述第一图像和所述第二图像。9.根据权利要求7所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述第二摄像头与所述红外点光源设置在所述第一摄像头的光轴的两侧；所述第二摄像头的镜头焦点与所述红外点光源的连线相交于所述第一摄像头的光轴，所述连线与所述用户的视轴线垂直；所述红外点光源与所述第一摄像头的光轴之间的距离等于所述第二摄像头的镜头焦点与所述第一摄像头的光轴之间的距离。10.根据权利要求7所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述色彩摄像头能够接收可见光波段光线，用于拍摄第三图像，所述第三图像包括所述用户的虹膜和巩膜的交界线特征；其中，所述眼睛图像的可见光图像包括所述第三图像。11.根据权利要求1所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述几何定位帽包括：穿戴部件，所述穿戴组件用于穿戴在用户的头部；设置在所述穿戴部件外侧几何形状标识部件；其中，基于所述几何定位帽图像中所述几何形状标识部件的图像，确定所述用户的面部与所述拍照模组的相对位置。12.根据权利要求11所述的目光指向测量装置，其特征在于，所述几何形状标识部件包括多个发光颜色不同的可见点光源，所述可见点光源设置在所述穿戴部件的外侧四周；基于所述拍照模组采集的至少两个几何定位帽图像，确定所述用户的面部与所述拍照模组的相对位置；每个所述几何定位帽图像都包括多个相同的所述几何形状标识部件的图像。13.根据权利要求1
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12任一项所述的目光指向测量装置，其特征在于，还包括计算机，所述计算机具有信息处理器，所述信息处理器用于对所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像进行图像数据分析，基于图像数据分析结果，确定所述用户的面部与所述拍照模组的相对位置，通过所述调节组件调节所述拍照模组的空间位置，以调节所述相对位置，获取不同所述相对位置下对应的所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像，以确定不同所述相对位置下的所述目光指向模型。14.一种目光指向模型建立方法，其特征在于，基于权利要求1所述的目光指向测量装置，所述方法包括：在用户穿戴所述几何定位帽时，通过所述图像采集组件，采集几何定位帽图像、所述用户的面部图像以及所述用户的眼睛图像；
对所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像进行图像数据分析，基于图像数据分析结果，确定所述用户的面部与所述拍照模组的相对位置；通过所述调节组件调节所述拍照模组的空间位置，以调节所述相对位置，获取不同所述相对位置下对应的所述几何定位帽图像、所述面部图像以及所述眼睛图像，以确定不同所述相对位置下的目光指向模型；其中，所述目光指向模型包括对应所述相对位置下的视轴线模型、瞳孔中心点模型、虹膜纹路标记线模型、眼睛坐标系模型以及投影虹膜边缘曲线组模型。15.根据权利要求14所述的目光指向模型建立方法，其特征在于，所述拍照模组包括：摄像头支架；安装在所述摄像头支架上的红外摄像组件，所述红外摄像组件包括：第一摄像头、第二摄像头以及红外点光源；安装在所述摄像头支架上的色彩摄像头阵列，所述色彩摄像头阵列包括位于所述红外摄像组件四周的多个色彩摄像头；至少一个红外照明光源；采集几何定位帽图像、所述用户的面部图像以及所述用户的眼睛图像的方法包括：通过所述调节组件调节所述拍照模组的空间位置，以使得用户的视轴线与所述第一摄像头的光轴满足重合条件；在满足所述重合条件后，改变所述拍照模组与所述用户面部的相对位置，获取不同所述相对位置下的第一测量数据，所述第一测量数据包括对应所述相对位置下的面部图像和眼睛图像；不同所述相对位置下采集图像时，所述第一摄像头的光轴均相交于用户的瞳孔中心。16.根据权利要求15所述的目光指向模型建立方法，其特征在于，使得用户的视轴线与所述第一摄像头的光轴满足重合条件的方法包括：通过第一摄像头采集用户眼睛的第一图像，所述第一图像包括红外光瞳孔信息；基于所述第一图像，通过所述调节组件调节所述拍照模组的空间位置，以带动所述第一摄像移动，使得所述第一摄像头的光轴与用户的视轴线重合。17.根据权利要求15所述的目光指向模型建立方法，其特征在于，确定所述用户的面部与所述拍照模组的相对位置的方法包括：基于所述第一测量数据，确定所述用户的眼睛相对于面部基准的运动规律，所述面部基准包括几何定位帽位置以及面部三维模型；根据运动规律以及所述面部基准，构建标准模型，所述标准模型包括所述拍照模组的多个预设的虚拟位置、所述用户的面部...
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