基于眼动追踪及制造技术

本发明专利技术涉及眼球运动测量技术领域，尤其涉及基于眼动追踪及

【技术实现步骤摘要】
基于眼动追踪及AR显示的眼球运动测量方法及系统、设备


[0001]本专利技术涉及眼球运动测量
，尤其涉及基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法及系统
、
设备
。

技术介绍

[0002]眼球运动包括自发性
、
控制性和目的性的一系列运动
。
根据科学研究和临床实践中对眼球运动的广泛观察，眼球运动不仅对保持清晰的视觉至关重要，而且是大脑活动的客观反映，对于多学科疾病的诊断和定位具有重要的意义
。
眼球运动测量旨在获取眼球运动信息，它能够提供准确客观的眼动数据，用于研究眼动的发生机制
、
发育过程以及不同类型眼动所代表的临床意义
。
此外，眼球运动测量在眼科客观检查
、
诊断评估和治疗方面也具有积极的价值
。
[0003]然而，目前医学上对眼球运动的检查存在诸多问题
。
眼球运动评价作为眼外肌功能检查的重要指标，主要依赖医生经验和肉眼观察，受到测量误差和主观性的影响，无法量化
、
重复性差，并且不同检查人员结果不一致
。
此外，如果需要保留患者的眼球运动影像资料，需要制作9眼位图以综合分析患者的
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条眼外肌，这一过程需要耗费大量的时间和人力，并且存在较大误差
。
这限制了眼球运动评价在疾病诊断和治疗方案制定中的应用，并制约了诊疗水平的提升
。
[0004]即使近年来出现了一些新型眼动追踪设备，如眼动仪和移动眼动追踪设备，但普遍存在一些问题：
[0005]笨重的设备：传统眼动追踪设备通常需要用户佩戴额外的传感器
、
摄像头或头戴式设备，给用户带来不便和不舒适感
。
[0006]有限的自然性：佩戴额外设备的限制会影响用户的自然行为，可能导致眼球运动数据的畸变，无法准确反映真实的视觉行为
。
[0007]数据处理困难：传统设备通常需要将采集到的眼动数据传输到计算机进行分析和处理，限制了实时反馈和用户交互的能力
。
因此，迫切需要一种新的眼球运动测量设备
。
[0008]增强现实
(AR)
技术是一种将虚拟信息与真实世界场景相结合的技术
。
通过使用
AR
设备，如智能手机
、
头戴式显示器或
AR
眼镜，可以在用户的视野中叠加虚拟图像
、
文本或其他数字内容，使其与真实世界场景进行交互
。AR
技术应用于眼动测量可以提供实时反馈和可视化
、
提高测量准确性
、
创造更自然的测量环境
、
提升用户参与度和体验，并且拓展了眼动测量的应用领域和可能性
。
这使得
AR
成为一种有潜力的技术，能够改善眼动测量的效果和应用体验
。
[0009]对此，本专利通过将眼动追踪功能直接嵌入
AR
设备中，结合增强现实和眼动追踪技术，可以提升眼外肌功能检查的效果和精确度，同时直接记录患者的九眼位图，以实现准确
、
可重复
、
可比较的眼球运动评价
。

技术实现思路

[0010](
一
)
专利技术目的
[0011]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法及系统
、
设备
。
[0012](
二
)
技术方案
[0013]为解决上述问题，本专利技术第一方面提供了基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，包括：
[0014]利用第三方软件生成带有眼球运动测量程序的
apk
；
[0015]将所述
apk
安装于
AR
计算盒子，并连接
AR
眼镜；
[0016]用户佩戴
AR
眼镜，根据所述测量程序意思运动眼睛；
[0017]获取用户眼球特征，并计算出用户实际注视点位置坐标；
[0018]根据用户实际注视点位置坐标动态分布，形成注视区域热力图以及轨迹图，以获取用户眼球运动数据
。
[0019]作为本专利技术的一个技术方案，所述
apk
的测量程序意思内容包括：
[0020]至少在用户正前方
、
水平左侧，水平右侧，正上，左上，右上，正下，左下，右下九个方向上设置虚拟圆球；
[0021]沿顺时针或逆时针方向，从所述正上虚拟圆球开始，对每个虚拟圆球按一定规律时间进行关闭显示操作，直至最后位于用户正前方的虚拟圆球关闭显示，测量停止
。
[0022]作为本专利技术的一个技术方案，所述虚拟圆球包括但不限于圆球
、
椭圆
、
圆点形状
。
[0023]作为本专利技术的一个技术方案，在所述用户佩戴
AR
眼镜，根据所述测量程序意思运动眼睛中，用户眼睛随所述虚拟圆球的关闭显示轨迹而移动
。
[0024]作为本专利技术的一个技术方案，所述获取用户眼球特征，并计算出用户实际注视点位置坐标，包括算法：
[0025]获取用户在
AR
显示屏幕上的注视点位置坐标
(x
，
y)
，以及瞳孔
‑
角膜反射向量
(x1
，
y1)
；
[0026]对获取的注视点位置坐标
(x
，
y)
以及瞳孔
‑
角膜反射向量的对应关系进行函数拟合，以获取用户实际注视点位置坐标
。
[0027]作为本专利技术的一个技术方案，所述函数拟合公式如下：
[0028]x
＝
a+a1*x1+a2*y1+a3*x1*y1+a4*x1^2+a5*y1^2
[0029]y
＝
b+b1*y1+b2*x1+b3*x1*y1+b4*y1^2+b5*x1^2
[0030]上式中，
a
‑
a5
以及
b
‑
b5
为未知参数，通过求解所述未知参数，进行校正标定，将所述瞳孔
‑
角膜反射向量映射为用户实际注视点位置坐标
。
[0031]本专利技术第二方面提供了基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量系统，包括：
[0032]Apk
生成单元，用于利用第三方软件生成带有眼球运动测量程序的
apk
；
[0033]AR
计算盒子，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，其特征在于，包括：利用第三方软件生成带有眼球运动测量程序的
apk
；将所述
apk
安装于
AR
计算盒子，并连接
AR
眼镜；用户佩戴
AR
眼镜，根据所述测量程序意思运动眼睛；获取用户眼球特征，并计算出用户实际注视点位置坐标；根据用户实际注视点位置坐标动态分布，形成注视区域热力图以及轨迹图，以获取用户眼球运动数据
。2.
根据权利要求1所述的基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，其特征在于，所述
apk
的测量程序意思内容包括：至少在用户正前方
、
水平左侧，水平右侧，正上，左上，右上，正下，左下，右下九个方向上设置虚拟圆球；沿顺时针或逆时针方向，从所述正上虚拟圆球开始，对每个虚拟圆球按一定规律时间进行关闭显示操作，直至最后位于用户正前方的虚拟圆球关闭显示，测量停止
。3.
根据权利要求2所述的基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，其特征在于，所述虚拟圆球包括但不限于圆球
、
椭圆
、
圆点形状
。4.
根据权利要求3所述的基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，其特征在于，在所述用户佩戴
AR
眼镜，根据所述测量程序意思运动眼睛中，用户眼睛随所述虚拟圆球的关闭显示轨迹而移动
。5.
根据权利要求1所述的基于眼动追踪及
AR
显示的眼球运动测量方法，其特征在于，所述获取用户眼球特征，并计算出用户实际注视点位置坐标，包括算法：获取用户在
AR
显示屏幕上的注视点位置坐标
(x
，
y)
，以及瞳孔
‑
角膜反射向量

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧芳，孙静，李寅炜，宋雪霏，雷超宇，王建华，朱明，胡孔祥，林瓊，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：