基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法技术

本申请提供了一种基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，属于视线追踪技术领域，包括利用YOLOv5网络模型从人脸图像中识别出两个眼睛区域；利用另一YOLOv5网络模型识别每个眼睛区域的瞳孔和普尔钦斑；针对每个眼睛区域，选取两个普尔钦斑连线中点作为基准点，构建瞳孔中心与基准点的特征向量，并进行归一化；基于屏幕上均匀分布的标定点，分别对每个眼睛区域建立特征向量与标定点映射关系，形成每个眼睛区域视线映射模型；通过屏幕上校准点，分别对每个眼睛区域的视线映射模型进行校准，校准后进行视线追踪。本申请实现全场景、高效、准确的瞳孔和普尔钦斑位置检测，提高了视线追踪结果的精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及视线追踪，尤其涉及一种基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法。

技术介绍

1、视线追踪主要基于数字视频分析技术，通过相机拍摄人脸图像，并根据眼部的图像信息分析眼睛的注视方向。目前视线追踪技术主要分为基于特征的视线追踪和基于外观的视线追踪两类。相较于后者，基于特征的视线追踪技术在提高视线精度和处理头部自由运动问题上有很大的优势，因此得到了较为广泛的关注，其中最为突出的方法为瞳孔-角膜反射法。该方法通过在系统中增加红外光源来强化眼部特征，有效地降低了眼部特征提取的难度，并且该方法还具有系统配置简单、非侵入性等其它众多优点。

2、基于瞳孔-角膜反射的视线追踪技术的基本原理是：用红外光源通过角膜反射形成的普尔钦斑作为眼球运动的基准点，视线方向的变化会导致瞳孔中心指向普尔钦斑中心的矢量发生相应的变化，通过二维映射模型来构建瞳孔中心-普尔钦斑中心矢量与视线之间的对应关系，从而根据瞳孔中心-普尔钦斑中心矢量的变化实现对眼动的追踪。基于瞳孔-角膜反射的视线追踪技术通常分为瞳孔及普尔钦斑定位、映射函数构造两部分，在实际应用过程中，两者均存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述利用第一YOLOv5网络模型从人脸图像中识别出两个眼睛区域，包括：

3.根据权利要求2所述的基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述利用第二YOLOv5网络模型识别每个所述眼睛区域中的瞳孔和两个普尔钦斑，包括：

4.根据权利要求3所述的基于YOLOv5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述标注通过Labelme工具实现。

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【技术特征摘要】

1.一种基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述利用第一yolov5网络模型从人脸图像中识别出两个眼睛区域，包括：

3.根据权利要求2所述的基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述利用第二yolov5网络模型识别每个所述眼睛区域中的瞳孔和两个普尔钦斑，包括：

4.根据权利要求3所述的基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述标注通过labelme工具实现。

5.根据权利要求1所述的基于yolov5的头部自由运动状态下的视线追踪方法，其特征在于，所述构建瞳孔中心与所述基准点的特征向量，对所述特征向量进行归一化，包括：

6.根据权利要求5所述的基于yolov5的头部自由运动状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子轩，王倩岚，王东京，
申请(专利权)人：苏州长风航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：