CN104739364B - 一种双目瞳孔对光反射跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双目瞳孔对光反射跟踪系统，该系统包括抓握式双目瞳孔检测设备成像系统和瞳孔追踪测量模块；其中，成像系统包含两个红外相机、两个红外照明光源、两个刺激光源、抓握式设备和单片机，红外相机、照明光源、刺激光源、单片机集成在抓握式设备内部，相机和光源与单片机连接，由单片机负责信号的控制和数据的输入输出；瞳孔追踪测量模块集成于单片机，对单片机采集的图像进行追踪测量，并对测量结果进行分析处理；还包括与手柄配套的移动座、悬挂组件，该系统适用性强，可应用于急救、野外等场合，应用前景巨大。

Description

一种双目瞳孔对光反射跟踪系统

技术领域

本发明属于视觉检测领域，具体的涉及一种双目瞳孔对光反射跟踪系统，包括红外摄像机、红外照明光源、刺激光源、抓握式装置、测量显示装置、单片机控制、数据处理控制模块及瞳孔追踪测量系统模块，适合于临床眼科、神经外科、精神心理科及其相关领域的医疗应用。

背景技术

当人眼受到光刺激时，瞳孔缩小，称为瞳孔对光反射。瞳孔的收缩由眼动神经中的副交感神经支配的瞳孔括约肌完成，瞳孔的扩张由交感神经支配的瞳孔开大肌完成，两者在中枢相互协调彼此制约，从而实现复杂的瞳孔对光反射控制。同侧的反射称直接光反射，而对侧瞳孔缩小称间接光反射。中枢调节损坏将导致光反射减弱或消失。

正常瞳孔的直径为2.5-4.5毫米，呈圆形，两侧瞳孔基本等大，相差一般不超过0.5毫米，光反射灵敏。每个人的瞳孔大小受年龄、生理状态、屈光、外界环境等因素影响，呈不同大小。瞳孔直径如超过6毫米或小于2毫米为不正常；两侧瞳孔不等大，尤其伴有光发射迟钝或消失时为病理性。正常人中小孩瞳孔较大，老人较小。睡觉时瞳孔缩小，醒后又变大，为生理现象。某些药物中毒时可致瞳孔缩小，如有机磷，巴比妥娄，吗啡及鸦片的衍生物等的中毒。某些精神症状，如焦虑、惊恐、疼痛等可致瞳孔散大；阿托品、可卡因及肉毒素中毒等也可致瞳孔散大；眼局部病变时可影响瞳孔的形状、大小及光反射，如角膜、虹膜等病变。因此临床上根据上述特性，在临床眼科、神经外科、精神心理科甚至戒毒领域使用瞳孔对光反射设备来筛查相关疾病。

瞳孔对光反射设备检查时用聚集光，对准两眼中间照射，观察对光反射，再将光源分别移向双侧瞳孔中央，观察瞳孔的直接反射和间接对光反射，瞳孔在光照下，引起孔径变小，称为直接对光反射。如光照另一眼，非光照眼的瞳孔引起缩小，称为间接对光反射。直接和间接反射都消失，见于深昏迷或同侧动眼神经受损；直接对光反射消失，间接对光反射存在，见于同侧视神经受损；因此双目对光反射测量是必要的。

瞳孔对光反射有潜伏期，即从开始光刺激到瞳孔开始反应之间的时间间隔。昏迷病人表现迟钝，潜伏期较长，且刺激感光时间太短的话，瞳孔对光反射现象不明显，因此对于深度昏迷病人需要延长受光刺激时间。

传统瞳孔检测方式主要有视网膜电图、视觉诱发电位和眼电图等；瞳孔测试仪主要为全封闭式检查箱；便携式检查设备主要有手持式瞳孔笔灯、手电筒等。现有的检查设备和方法的缺点在于：

（1）测量内容、精度受限：手持式瞳孔笔灯、手电筒等无法对瞳孔的大小和对光反射情况客观、定量、准确的测量，其中包括无法对光反射潜伏期、瞳孔收缩速度等的测量；

（2）便携性差：瞳孔检测仪设备体积较大，比较笨重，且需要放在平整环境，不适宜在野外使用；

（3）检测对象受限：现有设备，刺激光源刺激时间固定，不能针对特殊病患检查病症，如重度昏迷病人；

（4）操作不便捷、易受主观因素干扰：传统的瞳孔检测仪设备，很多测试环节需要人工参与，人工操作的差异性及主观判断都可能导致测试不准确，且要求受试者的配合度很高，会给受试者带来不舒服感；

（5）实时性差：现有的瞳孔检测设备的相机采集帧频较低，瞳孔测量软件实时性差，因此测量精度受限；

（6）操作效率受限：现有的便携设备不支持双目瞳孔对光反射检查，无法筛查间接对光反射异常的病人；

（7）测量结果不直观：现有的瞳孔对光反射设备提供测量结果参数，无直观的变化曲线。

针对传统设备的上述缺点，发明人设计出一种双目瞳孔对光反射跟踪系统。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明研发了一种双目瞳孔对光反射跟踪系统，包括红外摄像机、红外照明光源、刺激光源、抓握装置、显示装置、单片机数据处理控制模块及瞳孔追踪测量模块。该设备的刺激光源时间模式可调，支持双目瞳孔测量，设备便携性强，瞳孔追踪测量系统算法精度高，实时性强，提高了设备测量精度。

其中，红外摄像机、光源及单片机数据处理模块集成于抓握式装置内部，显示模块安装于抓握式装置外侧；瞳孔追踪测量模块应用于单片机数据处理模块，由单片机获得相机图像输入，瞳孔追踪测量模块追踪计算，单片机通过无线WIFI或蓝牙输出至显示屏或其它终端；红外照明光源、刺激光源由抓握式装置通过单片机处理控制，即抓握式装置上的按钮，可通过抓握式装置上的按钮，选择不同的光源刺激时间进行测量；

其中，瞳孔追踪测量模块的软件通过设计分步式区域自适应亚像素跟踪算法，在提高瞳孔跟踪准确度的同时，也使跟踪计算算法时间降低到原来的1/20甚至更低，极大的提高了瞳孔跟踪过程的时间分辨能力，能够更好满足临床高精度高速度瞳孔追踪的现实需求。具体方法为针对人眼图像的灰度分布和噪声特点，提出了基于人眼瞳孔灰度特征的自动阈值分割算法，实现了对瞳孔中心的粗定位及瞳孔区域的截取，避免了光斑、眼睫毛、眼睑等干扰物的影响。根据粗定位后的结果，去除瞳孔内照明光源产生的亮点，重新自动阈值计算，判断计算瞳孔质心，根据此质心位置快速限定下一帧瞳孔位置和瞳孔区域，加快检测速度，实现瞳孔的实时定位追踪。瞳孔追踪测量系统之测量算法实时性高，抓取连续的瞳孔图像，采集样本多，实现了高精度的瞳孔追踪检测。

另外，根据不同刺激条件下的采集数据分析测量结果，设计分析方案，根据测试实验及临床应用试验，分析得到一套瞳孔对光反射参数的标准参照体系，并输出诊断报告。可直接显示在机体自带显示屏上，还可以通过数据存储、压缩技术通过蓝牙、ZigBee、Wifi等无线传输技术以及有线连接方式完成便携式或可穿戴设备与终端的交互。

本发明的测量系统的有益效果是：

（1）抓握式或可穿戴式设备便携性强，可应用于急救、病房、甚至野外等自然条件较差的场合；

（2）测量结果准确、直观，能迅速地显示在显示屏上；

（3）抓握式手柄可拆卸，设备主体可作为可穿戴式设备的核心组件，单独固定于操作台或固定于受试者身上；

（4）支持双目瞳孔测量，可得到直接和间接瞳孔对光反射测量结果；

（5）设备灵活度高，支持无线或有线将测量结果输出数据终端，满足测量结果存储要求；

（6）测量结果的稳定性高，抓握式或穿戴式设备结构保证设备与眼睛相位位置稳定，保证了瞳孔图像质量和测量结果精度；

（7）测量设备的光刺激器刺激光谱、刺激强度、刺激波形和刺激时间可按需设置，满足临床多种适应症和特殊环境的需求；

（8）瞳孔追踪测量软件算法采用分步式区域自适应亚像素跟踪方法，跟踪精度高，在同等计算性能的情况下，有效提高瞳孔跟踪帧率和跟踪精度；

（9）测量设备包括显示装置，不但显示瞳孔图像，测量结果参数，还提供了直观的瞳孔变化曲线，便于操作者观察分析；

（10）软件系统通过测试实验和临床应用试验，提供一套瞳孔对光反射参数的标准参照体系。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。本发明多处仅仅对做出改进的部分进行描述，而其他未说明部分可以借助本领域的现有技术实现，亦即未说明部分通过现有技术实现，在此不进行详细说明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的外观结构示意图。

图3是本发明的瞳孔追踪测量模块结构示意图。

附图标记说明：

1：开关按钮；2：刺激光源旋钮；3：瞳孔追踪按钮；4：显示屏；5：抓握式装置；6、7：受测位；8、9：软质缓冲圈；10：单片机；11：供电电源；12、13：红外相机；14、15：红外照明光源；16、17：刺激光源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术实施过程做进一步说明。

实施例1：

本实施例说明本发明的系统构架。

结合附图1，其为本发明的系统结构示意图，系统包括抓握式双目瞳孔检测设备成像系统和瞳孔追踪测量模块。其中，成像系统包含两个红外相机、两个红外照明光源、两个刺激光源、抓握式设备和单片机，红外相机、照明光源、刺激光源、单片机集成在抓握式设备内部，相机和光源与单片机连接，由单片机负责信号的控制和数据的输入输出；瞳孔追踪测量模块集成于单片机，对单片机采集的图像进行追踪测量，并对测量结果进行分析处理，最终在自带屏幕上显示，也可通过无线（如WIFI、蓝牙）或有线连接输出至终端。

抓握式双目瞳孔检测设备成像系统内部的照明光源可以是近红外照明光源，近红外照明光源由单片机控制，为成像提供稳定的照明环境；刺激光源的光谱、亮度、刺激时间可通过系统设置更改，如：刺激光源选择绿光、亮度1000mcd，刺激时间400ms；

测量结果显示装置内嵌于抓握式装置之上，支持瞳孔图像和测量结果的显示。

瞳孔追踪测量模块支持数据的输出及测量报告的输出，将结果输出至其它终端，以便进一步的存储分析。

结合附图1，外界控制输入以及记录存储、报告生成等，亦可由带有存储器的计算机完成。

实施例2：

本实施例在前述的实施例1的基础上进行，与前述实施例1不同的是，本实施例对本发明系统的外观结构进行详细说明。

结合附图2，其为本发明的一种外观结构示意图，分别包括前视图、后视图（图2a）和顶视图（图2b）。

本发明为一种抓握式测量设备，抓握式设备内包括红外相机12、13，两个相机各自独立由单片机直接控制，分别完成图像采集，并最终与瞳孔追踪测量模块连接；结合附图2a，抓握式设备顶部为测量部，下部为手柄。

设备内安装红外照明光源14、15，由单片机控制开启，安装在相机的一侧，眼睛的前方，保证红外照明光源在眼睛内部形成的亮点落在瞳孔内部，以免影响瞳孔测量精度；

设备内安装刺激光源16、17，刺激光源安装在相机的另一侧，正对眼睛，由瞳孔追踪测量模块或设备上的按钮控制开闭和刺激光源的刺激时间。

设备的测量部上方安装有显示屏4，显示屏显示瞳孔测量软件输入图像、测量结果及测量结果变化曲线；该显示屏朝向医生等人员，便于观察。

设备的手柄位置内部安装有单片机10和供电电源11，单片机提供瞳孔追踪测量软件的运行环境，负责相机控制和采集的输入输出，负责各种光源的信号输入、负责显示屏的显示驱动等，通过控制线和数据线与红外相机、光源、显示屏连接。供电电源11给相机和单片机提供电源，也可为其他光源提供电源，电源支持交流电充电，方便使用。

显示屏左侧和右侧有按钮1、2、3，1为设备开关按钮，2为刺激光源旋钮，3为瞳孔追踪按钮，其中刺激光源旋钮与瞳孔追踪按钮在显示屏左右各安装一组，方便左右手皆可操作。

本发明的系统结构轻便、小巧，使用者只需打开设备开关，手握设备手柄，将设备放置在受检者的眼前，待显示屏出现瞳孔图像，按下追踪按钮即可开始测量，测量结果显示在屏幕上。使用者也可以针对不同病人调节刺激光源的时间和照明光源的照度然后进行追踪测量。检查完成后，可将结果传送至其它终端，如打印机，打印检查报告。

实施例3：

本实施例在前述的实施例1或2的基础上进行的，与前述实施例不同的是，本实施例对抓握式设备进行了进一步完善。

双目瞳孔对光反射跟踪系统包括抓握式设备，所述抓握式设备顶部为测量部，下部为手柄，测量部、手柄均带有内置空间，用于安装红外相机、红外照明光源、单片机、刺激光源、供电电源；抓握式设备的手柄位置内部安装有单片机和供电电源；抓握式设备的测量部前侧表面内嵌有显示屏，显示屏与单片机连接；显示屏右侧底部有开关按钮，显示屏左侧和右侧分别有刺激光源旋钮、瞳孔追踪按钮，其中刺激光源旋钮与瞳孔追踪按钮在显示屏左右各安装一组；抓握式设备的测量部后侧内嵌两个受检位，受检位周围为软质缓冲圈；在每一个受检位的上方、抓握式设备的测量部靠近顶面的位置安装有红外相机、红外照明光源、刺激光源；两个相机各自独立连接单片机；两个红外照明光源连接到单片机；供电电源连接至红外相机、单片机、红外照明光源、红外相机、刺激光源。

所述系统内器件连接采用数据线。

进一步的，所述系统还外接有计算机、打印机。

进一步的，所述系统还包括无线信号发射端。

进一步的，所述抓握式设备配有包装箱，包装箱内设置中空的泡沫垫，中空部分所形成空间略大于抓握式设备。

进一步的，还包括一个与所述抓握式设备配套使用的支撑架体。

进一步的，所述的支撑架体底部配有3个及3个以上的滚轮。

实施例4：

本实施例在前述的实施例1或2或3的基础上进行的，与前述实施例不同的是，本实施例对抓握式设备进行了进一步完善。为了便于悬挂检测设备，本发明还做出如下的设计：

系统还包括悬挂组件，所述悬挂组件包括圆孔、长螺丝、圆环或者挂钩，还可以包括水准管。

在抓握式设备测量部顶面，还对称设置两个圆孔，每个圆孔拧入一根长螺丝，且长螺丝顶端有适合螺丝刀拧动的切口；长螺丝顶端设置横向贯通的孔，孔内穿入圆形环或者挂钩，通过圆环或者挂钩将抓握式设备挂起在墙面等位置，通过两个长螺丝将设备调平。

进一步的，在两个圆孔中间位置设置一个水平横向的水准管，通过水准管内的气泡观察设备的水平情况。

进一步的，所述的圆孔直径2-6mm。

进一步的，所述的长螺丝长度为8-20mm。

进一步的，所述的切口可以为“十”字型。

进一步的，固定设备的位置可以为室内墙面、树木、围墙，以及临时建筑物、构筑物。

实施例5：

本实施例在前述的实施例1或2或3或4的基础上进行的，与前述实施例不同的是，本实施例对抓握式设备的适用性做了更强的设计。

为了使抓握式设备的适用性更强，做出如下的设计。

所述的手柄上设置充电接口和数据导出端口；所述的手柄为矩形或正方形坚硬壳体，在手柄的每个侧面，有竖直上下贯通的凸起线（刃）。

所述手柄有配套的移动座，移动座构造为：包括底座，底座呈矩形，底座四角各有1个螺旋调节装置，螺旋调节装置实现各角的升降，升降幅度为±20mm。每个螺旋调节装置底端为软质橡胶垫，用于防滑和缓冲。

在底座上面为中层板，底座与中层板通过滑轨、滑块连接，配合第一手轮、第一丝杠实现中层板在底座上水平横向往返运动；

在中层板上方为上层板，中层板和上层板通过滑轨、滑块连接，通过第二手轮、第二丝杠，实现上层板在中层板上水平纵向往返运动；

在上层板的顶面，焊接有安装柱，安装柱底部焊接在上层板上，安装柱顶部中空，形成有矩形或正方形插拔空间，插拔空间每个侧面带有竖直上下贯通的凹槽，带有凹槽的插拔空间与手柄相适配，实现手柄在插拔空间内滑动且结合紧密。

进一步的，在安装柱上部位置伸出一矩形钢片，矩形钢片水平放置，通过焊接方式固定在安装柱上，矩形钢片宽1-2cm，长3-8cm，其上通过两个可以旋进旋出的螺丝支撑一个水平横向放置的第一水准管，用于指示水平。通过所述螺丝，实现对水准管的校准。类似的，在上层板上水平纵向安装有第二水准管。

进一步的，凸起线、凹槽相适配，可以为半圆形、圆弧或者三角形，长度或者深度为5-55cm。

进一步的，所述的手柄外壳和安装柱为硬质材料制成，可以是304钢，也可以是铝合金。

进一步的，凸起线、凹槽表面涂覆少量润滑油。

进一步的，在测量前，将手柄插入插拔空间，通过调节底座上的螺旋调节装置，使第一水准管和第二水准管气泡居中，然后调节第一手轮、第二手轮，使抓握式设备处在受检者正前方，然后再次调节底座上的螺旋调节装置，使第一水准管和第二水准管气泡居中。受检者靠近抓握式设备进行检测。

进一步的，为实现垂直高度调节，做出如下的设计：安装柱整体为中空结构，形成有矩形或正方形插拔空间，插拔空间三个侧面带有竖直上下贯通的凹槽，在另一侧，设置竖直贯通的开槽，开槽位置水平插入一根螺钉，该螺钉伸入安装柱的一端为半圆球体，该螺钉伸出安装柱的一端包括螺钉调节螺母，通过旋紧调节螺母可实现螺钉在安装柱上的卡位，从而阻止手柄在中空结构中的下滑，通过该螺钉，实现对手柄插入高度位置的调节。

需要说明的时，当对手柄高度位置坐好调节后，仍然需要使第一水准管和第二水准管气泡居中。

进一步的，所述的螺钉调节螺母表面有滚花，滚花深度为1mm。

实施例6：

本实施例在前述的实施例1或2或3或4或5的基础上进行的，与前述实施例不同的是，本实施例对瞳孔追踪测量模块进行了设计。

结合附图3，其为本发明的瞳孔追踪测量模块示意图，系统模块输入瞳孔图像后，由基于瞳孔灰度特征的阈值计算模块01计算瞳孔阈值，基于瞳孔阈值，由瞳孔质心模糊定位模块02对瞳孔质心进行模糊定位计算，得出瞳孔的粗略质心，通过瞳孔质心验证模块03验证瞳孔质心的有效性，如果无效，则追踪失败，否则由瞳孔区域预测瞳孔跟踪模块04预测瞳孔区域，在预测区域内精确定位瞳孔，即瞳孔质心精确定位模块05得到精确的瞳孔质心坐标，通过瞳孔质心验证模块06验证瞳孔质心，如果无效则失败，否则进入瞳孔直径计算模块07得出瞳孔直径，即一帧图像追踪完成。待检测时间内的所有图像追踪完成，瞳孔追踪测量模块的分析模块将对瞳孔数据分析处理得出测量结果，比如瞳孔对光反应潜伏期、瞳孔收缩速率、瞳孔收缩比例等参数，然后可针对测量参数进一步分析受测者的病情。

需要说明的是，如果想得出瞳孔直径变化曲线，需要连续检测至少一个瞳孔震荡周期，以使数据精度可靠。

实施例7：

本实施例在前述的实施例1或2或3或4或5或6的基础上进行的，与前述实施例不同的是，本实施例对系统算法做了更强的设计。本实施例中，所述的瞳孔追踪测量模块采用如下的流程：

（1）获取图像数据；

（2）预处理；

（3）瞳孔自适应阈值提取，判断阈值是否合法，若是则继续下一步，若否则回到第（1）步；

（4）图像二值化；

（5）形态学滤波；

（6）瞳孔质心粗定位；

（7）确定光斑搜索子图；

（8）光斑自适应阈值提取，判断阈值是否合法，若是则继续下一步，若否则回到第（1）步；

（9）光斑定位；

（10）光斑质心精确定位；

（11）计算瞳孔灰度梯度；

（12）瞳孔边缘提取；

（13）边缘拟合瞳孔质心精确定位；

（14）计算瞳孔光斑质心偏移量等，并保存数据；

（15）按照（1）-（14）的顺序处理下一幅图像；

（16）多幅图像数据的处理与分析；

（17）结果输出；

对于光斑质心提取，采用如下的函数：

。

其中，为光斑兴趣区域中点的灰度值，H为高斯分布的幅值，即光斑兴趣区域中的灰度最大值，为光斑中心位置，、为水平方向和垂直方向上的灰度标准差。

本发明是对现有技术进行了改进，故实施过程中借鉴了现有技术，限于篇幅，未对现有技术部分进行详细描述；凡是本发明未提及的技术部分，均可以采用现有技术实现。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双目瞳孔对光反射跟踪系统，所述的系统包括抓握式双目瞳孔检测设备成像系统和瞳孔追踪测量模块；其特征在于：所述的抓握式双目瞳孔检测设备成像系统包含两个红外相机、两个红外照明光源、两个刺激光源、抓握式设备和单片机；红外相机、红外照明光源、刺激光源、单片机集成在抓握式设备内部，红外相机和红外照明光源、刺激光源与单片机连接，由单片机负责信号的控制和数据的输入输出；瞳孔追踪测量模块集成于单片机，对单片机采集的图像进行追踪测量，并对测量结果进行分析处理，最终在自带屏幕上显示；抓握式设备内的两个红外相机，各自独立由单片机直接控制，分别完成图像采集，并最终与瞳孔追踪测量模块连接；抓握式设备内的两个红外照明光源，由单片机控制开启，安装在相机的一侧，受检者眼睛的前方，保证红外照明光源在眼睛内部形成的亮点落在瞳孔内部，以免影响瞳孔测量精度；抓握式设备内的两个刺激光源，安装在相机的另一侧，正对受检者眼睛，由瞳孔追踪测量模块上的按钮控制开闭和刺激光源的刺激时间；抓握式设备顶部为测量部，下部为手柄；抓握式设备的测量部上方安装有显示屏，显示屏显示瞳孔测量软件输入图像、测量结果及测量结果变化曲线；该显示屏朝向医生，便于观察；抓握式设备的手柄位置内部安装有单片机和供电电源，单片机负责红外相机的控制和采集的输入输出，负责各种光源的信号输入、负责显示屏的显示驱动，单片机通过控制线和数据线与红外相机、红外照明光源、刺激光源、显示屏连接；供电电源给红外相机和单片机、红外照明光源、刺激光源、提供电源，电源支持交流电充电；显示屏右侧底部有开关按钮，显示屏左侧和右侧分别有刺激光源旋钮、瞳孔追踪按钮，其中刺激光源旋钮与瞳孔追踪按钮在显示屏左右各安装一组，实现左右手操作；所述的双目瞳孔对光反射跟踪系统还包括悬挂组件，所述的悬挂组件包括圆孔、长螺丝、圆环或者挂钩、水准管；在抓握式设备测量部顶面，还对称设置两个圆孔，每个圆孔拧入一根长螺丝，且长螺丝顶端有适合螺丝刀拧动的切口；长螺丝顶端设置横向贯通的孔，孔内穿入圆形环或者挂钩，通过圆环或者挂钩将抓握式设备挂起在墙面，通过两个长螺丝将设备调平；在两个圆孔中间位置设置一个水平横向的水准管，通过水准管内的气泡观察设备的水平情况。

2.根据权利要求1所述的双目瞳孔对光反射跟踪系统，其特征在于：所述的圆孔直径2-6mm，所述的切口为“十”字型，所述的长螺丝长度为8-20mm。

3.一种使用权利要求1-2中任一项所述的双目瞳孔对光反射跟踪系统的方法，其特征在于：系统模块输入瞳孔图像后，由基于瞳孔灰度特征的阈值计算模块计算瞳孔阈值，基于瞳孔阈值，由瞳孔质心模糊定位模块对瞳孔质心进行模糊定位计算，得出瞳孔的粗略质心，通过瞳孔质心验证模块验证瞳孔质心的有效性，如果无效，则追踪失败，否则由瞳孔区域预测瞳孔跟踪模块预测瞳孔区域，在预测区域内精确定位瞳孔，即瞳孔质心精确定位模块得到精确的瞳孔质心坐标，通过瞳孔质心验证模块验证瞳孔质心，如果无效则失败，否则进入瞳孔直径计算模块得出瞳孔直径，即一帧图像追踪完成；待检测时间内的所有图像追踪完成，瞳孔追踪测量模块的分析模块将对瞳孔数据分析处理得出测量结果。

4.一种使用权利要求1-2中任一项所述的双目瞳孔对光反射跟踪系统的方法，其特征在于：该方法流程如下(1)获取图像数据；(2)预处理；(3)瞳孔自适应阈值提取，判断阈值是否合法，若是则继续下一步，若否则回到第(1)步；(4)图像二值化；(5)形态学滤波；(6)瞳孔质心粗定位；(7)确定光斑搜索子图；(8)光斑自适应阈值提取，判断阈值是否合法，若是则继续下一步，若否则回到第(1)步；(9)光斑定位；(10)光斑质心精确定位；(11)计算瞳孔灰度梯度；(12)瞳孔边缘提取；(13)边缘拟合瞳孔质心精确定位；(14)计算瞳孔光斑质心偏移量，并保存数据；(15)按照(1)-(14)的顺序处理下一幅图像；(16)多幅图像数据的处理与分析；(17)结果输出。

5.根据权利要求4所述的使用双目瞳孔对光反射跟踪系统的方法，其特征在于：对于光斑质心提取，采用如下的函数：

$I(x,y)=H\·\exp \{-\[\frac{{(x-x_0)}^2}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{{(y-y_0)}^2}{{\mathrm{\σ}}_2^2}\]\}$

其中，I(x,y)为光斑兴趣区域中点(x,y)的灰度值，H为高斯分布的幅值，即光斑兴趣区域中的灰度最大值，(x₀,y₀)为光斑中心位置，σ₁、σ₂为水平方向和垂直方向上的灰度标准差。