CN101172034A - 一种眼球运动轨迹检测方法 - Google Patents

一种眼球运动轨迹检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101172034A
CN101172034A CNA2006101179512A CN200610117951A CN101172034A CN 101172034 A CN101172034 A CN 101172034A CN A2006101179512 A CNA2006101179512 A CN A2006101179512A CN 200610117951 A CN200610117951 A CN 200610117951A CN 101172034 A CN101172034 A CN 101172034A
Authority
CN
China
Prior art keywords
eyeball
point
pupil center
moving track
attention
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006101179512A
Other languages
English (en)
Inventor
高晋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dikang Medicial Biological Tech Co Ltd Shanghai
Original Assignee
Dikang Medicial Biological Tech Co Ltd Shanghai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dikang Medicial Biological Tech Co Ltd Shanghai filed Critical Dikang Medicial Biological Tech Co Ltd Shanghai
Priority to CNA2006101179512A priority Critical patent/CN101172034A/zh
Publication of CN101172034A publication Critical patent/CN101172034A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种眼球运动轨迹检测方法，其特征在于：它将眼球瞳孔中心作为眼神注视点，并以其为眼球运动轨迹的起始追踪原点；所述眼球瞳孔中心的确认方法是通过红外摄像技术，连续采集眼球的成像图，应用计算机二维识别技术，由瞳孔中心点为眼球运动轨迹的追踪原点，通过改变显示屏幕上被追踪图案的方位，由此即可获得被测人员在某一时间段内的注视点的运动轨迹。这种眼球运动轨迹检测方法是将眼球瞳孔中心确认为检测时的真正眼神注视点，与已公开技术中将眼角膜反光点作为注视点跟踪源的检测方法相比较而言，其检测误差率更低，为更正确、更可靠地确认患者精神状态提供技术支持。

Description

一种眼球运动轨迹检测方法
技术领域
本发明涉及一种眼球运动轨迹检测方法，属于医学检测技术类。
背景技术
随着医学科学科技的快速发展，通过检测眼球运动轨迹的变化，辅助判断病人的精神状态，已经成为精神分裂症诊断技术的一项辅助手段。上世纪八十年代初期，日本学者小岛卓也等人通过用红外线照射眼睛，利用照射以后在眼睛角膜上产生的“反光点”，认为它是眼球“注视点”。通过对这一反光点的追踪，从而确定被检测人眼球运动轨迹的相关数据。而后由精神病学依据获得的这种眼球运动轨迹，为精神分裂症患者的诊断提供辅助性诊断参考。由于该方法具有一定的新颖性，已日益引起精神病学界的关注，并且也逐渐地运用到日常医疗研究活动中。目前该方法主要立足于对由红外线照射后，对形成在眼球角膜上“反光点”的追踪，由于人体眼球因个人体质上的先天差异性及后天生理上病变性差异性，使眼球的几何形态上有比较显著的差异，因而导致角膜几何形态会有一定的区别，此时如以形成于角膜上的“反光点”作为注视点来构成眼球运动轨迹的单体“因子”，显然不尽合理。见著已公开文献的诸多论文报导中，也显现出研究者对依据角膜上所形成“反光点”追踪所形成眼球运动轨迹的可靠率不高的遗憾。
因此，如何在前人的研究基础上，进一步完善眼球运动轨迹的检测，寻找一种更能真实、可靠地反映被检测者眼球注视点的轨迹运动，就成为本发明课题。
发明内容
本发明的目的：旨在提出一种眼球运动轨迹检测方法，使其检测能真正反映眼球注视点运动轨迹。
这种眼球运动轨迹检测方法，其特征在于：它将眼球瞳孔中心作为眼神注视点，并以眼球瞳孔中心为眼球运动轨迹的起始追踪原点；所述眼球瞳孔中心的确认方法是通过红外摄像技术，连续采集眼球的成像图，应用计算机二维识别技术，寻找瞳孔中心点为眼球运动轨迹的追踪原点；并通过多次改变展示在显示屏幕上被追踪图案的方位，由此即可获得被测人员在某一时间段内的注视点的运动轨迹。
这种眼球运动轨迹检测方法是将眼球瞳孔中心确认为检测时的真正眼神注视点，与已公开技术中将眼角膜反光点作为注视点跟踪源的检测方法相比较而言，其检测误差率更低，为更正确、更可靠地确认患者精神状态提供技术支持。
附图说明
附图1为本发明所采用的眼动检测主机系统的示意图；
附图2为被检测者的眼球运动轨迹图；
附图3为log到中心点的距离与位置加全系数的关系曲线。
图中：1、眼动检测计算机系统2、眼动检测主机
具体实施方式
本发明介绍的这种眼球运动轨迹检测方法，其特征在于：它将眼球瞳孔中心作为眼神注视点，并以眼球瞳孔中心为眼球运动轨迹的起始追踪原点；所述眼球瞳孔中心的确认方法是通过红外摄像技术，连续采集眼球的成像图，应用计算机二维识别技术，寻找瞳孔中心点为眼球运动轨迹的追踪原点；并通过多次改变展示在显示屏幕上被追踪图案的方位，由此即可获得被测人员在某一时间段内的注视点的运动轨迹。
上述眼球运动轨迹检测方法依赖于一套由眼动检测主机和与该眼动检测主机配套连接的计算机系统组成(见图1)。
所述的眼动检测主机由计算机图形显示器，以及与该图形显示器配套的红外线摄像头、主机供电源以及计算机和打印机、检测座台等。由正对着检测座台的红外线摄像头将固坐在检测座台上被检测人的眼球运动状态摄入，传输至计算机主机，在硬件的驱动下，计算机主机的工作软件，进入工作状态。先是按照软件程序确认被测人的眼球瞳孔中心，而后又在计算机主机及操作软件的指令下，在图形显示器上显示识别图像，通过被测人员的视神经感知系统，使被测人员的眼球中心瞳孔进入运动状态；此时，计算机识别记录系统在相应软件操控下，将以眼球瞳孔中心点为“识别点”，将“识别点”的运动轨迹正确无误地记录到计算机的相应存贮器中，然后操作计算机打印指令，通过打印系统的工作，打印出被检测人的眼球运动轨迹图(见图2)。
其眼球瞳孔中心的确认方法是该设备的核心技术，具体方法通过数学算法确定人眼瞳孔直径，进而确定瞳孔的中心点。具体过程如下：
1)边沿检测：
瞳孔直径的处理首要任务是图形边沿的检测，我们可以看到瞳孔在屏幕上表现为一个基本上为圆形的黑色区域，与周围的图象存在明显的边界，通过检测运算该边沿处灰度对比值高很多，人眼观察时，就能发现一条很明显的亮边，其它区域都很暗，这样就起到了边沿检测的作用。由于噪声点(灰度与周围点相差很大的点)对边沿检测有一定的影响，所以我们采用的边沿检测器是高斯拉普拉斯(LOG)算子。它把高斯平滑滤波器和拉普拉斯锐化滤波器结合了起来，先平滑掉噪声，再进行边沿检测，所以效果会更好。我们采用的LOG算子是5×5的模板。到中心点的距离与位置加权系数的关系用曲线表示为图3所示。
运算过程中按从上到下，从左到右的顺序搜索，找到的第一个黑点一定是最左上方的边界点，记为A。它的右，右下，下，左下四个邻点中至少有一个是边界点，记为B。从开始B找起，按右，右下，下，左下，左，左上，上，右上的顺序找相邻点中的边界点C。如果C就是A点，则表明已经转了一圈，已经搜索到边界点；否则从C点继续找，直到找到A为止。判断是不是边界点很容易：如果它的上下左右四个邻居都是黑点则不是边界点，否则是边界点。
2)直径获取
直径获取的数学含义其实就是查找和边沿的方向垂直或者水平方向中最长的直线。找到找到直线的两个端点，在它们之间连一条直线。
3)内部点确定
所有的搜索方式其首先需要确定的是内部点位置，按常规在整个图形中从上到下，从左到右的顺序搜索，就可以得到内部点，但这样的算法耗费时间长，效率低，达不到实时处理的要求。
所以在这里我们使用的是从屏幕的中心开始以一定的步长由内至于外进行螺旋状搜索。
至所以可以采用这样的搜索方式是基于该图形在采集过程中已经人为的将图形基本放于屏幕的正中，其偏差的范围相对稳定。
4)修正
由于瞳孔图形在采集过程中不可避免的会产生遮挡等情况，所以在采集过程中除了水平采集外，同时还利用圆本身的特性，从中点按一定角度辐射线的长度对水平直线进行修正。

Claims (1)

1.一种眼球运动轨迹检测方法，其特征在于：它将眼球瞳孔中心作为眼神注视点，并以眼球瞳孔中心为眼球运动轨迹的起始追踪原点；所述眼球瞳孔中心的确认方法是通过红外摄像技术，连续采集眼球的成像图，应用计算机二维识别技术，寻找瞳孔中心点为眼球运动轨迹的追踪原点，通过多次改变展示在显示屏幕上被追踪图案的方位，由此即可获得被测人员在某一时间段内的注视点的运动轨迹。
CNA2006101179512A 2006-11-03 2006-11-03 一种眼球运动轨迹检测方法 Pending CN101172034A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006101179512A CN101172034A (zh) 2006-11-03 2006-11-03 一种眼球运动轨迹检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006101179512A CN101172034A (zh) 2006-11-03 2006-11-03 一种眼球运动轨迹检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101172034A true CN101172034A (zh) 2008-05-07

Family

ID=39420952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006101179512A Pending CN101172034A (zh) 2006-11-03 2006-11-03 一种眼球运动轨迹检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101172034A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102708358A (zh) * 2012-04-18 2012-10-03 北京十分科技有限公司 一种阅读轨迹识别的方法
CN102802502A (zh) * 2010-03-22 2012-11-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于跟踪观察者的注视点的系统和方法
CN103054548A (zh) * 2012-07-05 2013-04-24 东北电力大学 凝视点测量装置及瞳孔、普尔钦亮斑识别方法
CN103455580A (zh) * 2013-08-26 2013-12-18 华为技术有限公司 一种推荐信息的方法和装置
CN103995460A (zh) * 2014-05-16 2014-08-20 北京印刷学院 一种智能手表
CN104318228A (zh) * 2014-11-24 2015-01-28 段然 一种实现头戴式摄录设备获取最佳视野的方法
CN104905765A (zh) * 2015-06-08 2015-09-16 四川大学华西医院 眼动跟踪中基于CamShift算法的FPGA实现方法
CN106063699A (zh) * 2016-05-23 2016-11-02 上海理工大学 一种基于眼动技术的医疗器械说明书可用性评估方法
CN106923908A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 东洋大学校产学协力团 性别注视特性分析系统
CN108170218A (zh) * 2011-11-04 2018-06-15 托比公司 便携式装置
CN109875495A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 四川大学 一种基于显示设备的非接触式全自动反馈视野计
CN110464365A (zh) * 2018-05-10 2019-11-19 深圳先进技术研究院 一种关注度确定方法、装置、设备和存储介质
CN111938672A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 京东方科技集团股份有限公司 基于虚拟现实环境的视觉特性检测方法及相关设备
CN112288855A (zh) * 2020-10-29 2021-01-29 张也弛 一种操作者眼睛注视模型的建立方法及装置

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9237844B2 (en) 2010-03-22 2016-01-19 Koninklijke Philips N.V. System and method for tracking the point of gaze of an observer
CN102802502A (zh) * 2010-03-22 2012-11-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于跟踪观察者的注视点的系统和方法
CN102802502B (zh) * 2010-03-22 2016-03-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于跟踪观察者的注视点的系统和方法
CN108170218A (zh) * 2011-11-04 2018-06-15 托比公司 便携式装置
CN102708358A (zh) * 2012-04-18 2012-10-03 北京十分科技有限公司 一种阅读轨迹识别的方法
CN103054548A (zh) * 2012-07-05 2013-04-24 东北电力大学 凝视点测量装置及瞳孔、普尔钦亮斑识别方法
CN103455580A (zh) * 2013-08-26 2013-12-18 华为技术有限公司 一种推荐信息的方法和装置
CN103995460A (zh) * 2014-05-16 2014-08-20 北京印刷学院 一种智能手表
CN104318228A (zh) * 2014-11-24 2015-01-28 段然 一种实现头戴式摄录设备获取最佳视野的方法
CN104905765A (zh) * 2015-06-08 2015-09-16 四川大学华西医院 眼动跟踪中基于CamShift算法的FPGA实现方法
CN106923908A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 东洋大学校产学协力团 性别注视特性分析系统
CN106063699A (zh) * 2016-05-23 2016-11-02 上海理工大学 一种基于眼动技术的医疗器械说明书可用性评估方法
CN110464365A (zh) * 2018-05-10 2019-11-19 深圳先进技术研究院 一种关注度确定方法、装置、设备和存储介质
CN110464365B (zh) * 2018-05-10 2022-08-12 深圳先进技术研究院 一种关注度确定方法、装置、设备和存储介质
CN109875495A (zh) * 2019-03-05 2019-06-14 四川大学 一种基于显示设备的非接触式全自动反馈视野计
CN111938672A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 京东方科技集团股份有限公司 基于虚拟现实环境的视觉特性检测方法及相关设备
CN111938672B (zh) * 2020-08-20 2024-01-23 京东方科技集团股份有限公司 基于虚拟现实环境的视觉特性检测方法及相关设备
CN112288855A (zh) * 2020-10-29 2021-01-29 张也弛 一种操作者眼睛注视模型的建立方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101172034A (zh) 一种眼球运动轨迹检测方法
CN107169456B (zh) 一种基于坐姿深度图像的坐姿检测方法
CN205181314U (zh) 一种便携式双目瞳孔检测装置
CN104780834B (zh) 生物体信息计测装置及使用该装置的输入装置
CN110448267B (zh) 一种多模眼底动态成像分析系统及其方法
CN106619061B (zh) 一种精确足部按摩装置
CN104739364B (zh) 一种双目瞳孔对光反射跟踪系统
US9149183B2 (en) Image processing system, processing method, and storage medium
CN1871994A (zh) 双眼瞳孔动态变化数字检测系统
CN107633240B (zh) 视线追踪方法和装置、智能眼镜
JP2000210259A (ja) 角膜の形態測定方法とその装置
CN106821301B (zh) 一种基于计算机的眼球运动距离及双眼运动一致性偏差检测装置及方法
US20120022395A1 (en) Method and system for revealing oculomotor abnormalities
Hyder et al. Real-time non-intrusive eye-gaze tracking based wheelchair control for the physically challenged
CN107788945A (zh) 一种眼科检查机器人
CN104814717A (zh) 一种补偿式消除变体位误差的眼震全图的检测方法和装置
CN104739367A (zh) 一种双目瞳孔对光综合检测系统
CN104739366A (zh) 一种便携式双目瞳孔检测装置
CN109758122A (zh) 一种基于皮肤镜的烧伤创面检测和记录系统
CN112914496B (zh) 一种眼位自拍装置及使用方法
CN208176545U (zh) 一种皮肤检测仪
CN205181313U (zh) 一种双目瞳孔对光反射跟踪系统
CN109662692B (zh) 一种中医多模望诊仪
CN116172507A (zh) 一种眼部动作捕捉及泪膜检测系统及设备
CN115316939A (zh) 一种视力筛查仪的控制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080507