CN106651954A - 空间视线基准的激光仿真方法及装置 - Google Patents

空间视线基准的激光仿真方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106651954A
CN106651954A CN201611270543.0A CN201611270543A CN106651954A CN 106651954 A CN106651954 A CN 106651954A CN 201611270543 A CN201611270543 A CN 201611270543A CN 106651954 A CN106651954 A CN 106651954A
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
laser
sight line
eyeball
space
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
CN201611270543.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王欢欢
司传领
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.)
Tianjin University of Science and Technology
Original Assignee
Tianjin University of Science and Technology
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 Tianjin University of Science and Technology filed Critical Tianjin University of Science and Technology
Priority to CN201611270543.0A priority Critical patent/CN106651954A/zh
Publication of CN106651954A publication Critical patent/CN106651954A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person

Abstract

本发明公开了一种空间视线基准的激光仿真方法及装置，包括：具有向心关节球轴承结构的仿生眼球机构、线激光器组件、空间视线及落点检测校验装置；所述具有向心关节球轴承结构仿生眼球机构与所述的线激光器组件结合可以实现利用激光束仿真视线随仿生眼球转动在空间运动，所述空间视线及落点检测校验装置可以给所述的具有向心关节球轴承结构仿生眼球机构与所述的线激光器组件，以及矩形网格板沿一维导轨移动，可以对随仿生眼球运动的空间视线进行直观可视的指示和误差评估。

Description

空间视线基准的激光仿真方法及装置
技术领域
本发明涉及人眼视线的测量和跟踪技术领域，涉及一种利用激光和放生眼球实现可视的空间视线基准和视线落点的方法和装置，为视线跟踪测量、眼神识别提供精确的视线跟踪测量基准和比对方法。
背景技术
对于眼动分析、视线测量和跟踪、眼神识别等技术及研究领域，需要对眼睛的位置和姿态进行跟踪和定位，需要识别和确定眼睛注视的方向和空间位置，采用的方法是利用摄像机跟踪眼睛的动作，配合前方的合作目标，这样的合作目标通常是空间位置已知的事物，例如：屏幕中的阅读内容，操作面板上的按钮和手柄等，通过人机交互预先让眼睛注视几个同屏的已知点来确定眼睛的相对位置和姿态，即可关联的确定眼睛注视的其它位置或内容。如果没有合作目标配合，在自由空间中确定眼睛注视的方向和落点，通常采用视线跟踪的方法，例如：利用摄像机跟踪眼球的运动，跟踪眼瞳孔的朝向等来间接确定视线的方向，因此需要一种等效的空间基准视线仿真方法和装置来检测和评价摄像机跟踪方法的效果和准确性。
发明内容
为了给没有合作目标情况下的自由空间视线跟踪测量提供可视的、精确的和可比对的视线基准，本发明提出了如下技术方案：
所述的自由空间标准视线为视线跟踪测量提供空间视线基准。所述的自由空间标准视线是利用线激光、仿生眼球、向心关节球轴承机构和3D打印人眼部位仿生面部，构成仿生眼标准视线发生器；所述的标准视线发生器利用放置于视线前方的二维网格板，可以直观地获得标准视线落点位置与利用摄像机采集眼睛瞳孔边界圆间接获取的视线跟踪落点位置的差值。
技术方案所述的自由空间标准视线基准，为视线跟踪测量提供可评估的视线基准。
本发明提供的技术方案的有益效果是：由红色线激光束表示视线空间方向，该激光束与眼睛瞳孔边界圆所形成的平面圆心法线方向重合，给人一种直观可视的仿真视线指示，可以方便地用于通过摄像机跟踪测量眼睛瞳孔位置和姿态间接测量视线的精度评估和校正。
附图说明
图1为仿生眼球瞳孔边界圆所形成平面中心法线代表视线示意图。
该附图中，各标号所代表的含义说明如下：
1：仿生眼球； 2：瞳孔边界圆；
3：瞳孔边界圆所形成平面中心法线
图2为仿生眼球和线激光所构成的仿真视线发生器示意图。
该附图中，各标号所代表的含义说明如下：
1：仿生眼球； 2：瞳孔边界圆；
3：红色线激光器； 4：向心关节球轴承外套机构
5：仿真视线(红线激光束)
图3为仿真激光视线发生器工作原理及空间落点测量示意图。
该附图中，各标号所代表的含义说明如下：
1：仿生眼球； 2：瞳孔边界圆；
3：红色线激光器； 4：仿真视线落点；
5：仿真视线(红线激光束)； 6：二维网格板；
7：导轨； 8：移动台架
具体实施方式
结合附图对本发明的具体的实施方式进一步说明。
实施例：
如图2所示，选择1比1的仿生人眼球(1)，利用机加工在仿生眼球通过瞳孔中心加工一个通孔，该通孔由机加工保证与仿生眼球瞳孔边界圆中心法线重合；将红色的半导体LD线激光器(3)从仿生眼球后部的加工孔中穿进去，并利用粘合剂适当固定；利用3D打印机仿造向心关节球轴承外套打印出ABS塑料的仿生人眼部分的面部和仿生眼球旋转外套(4)，使仿生眼球连同激光器一起可以按照人眼的动作旋转。
所述的仿生眼球外套与移动台架(8)刚性连接。
所述的移动台架(8)为一可以在一维导轨(7)上移动的导座，在上平面垂直刚性固定一圆立柱。
如图3所示，所述的带有激光器(3)的仿生眼球(1)在塑料的外套(4)中仿效人眼转动，仿生眼球(1)当前的位置和姿态所代表的视线空间方向和在所述的网格屏幕(6)上的落点由激光仿真视线(5)清晰地显示出来。
利用摄像机获取的基于瞳孔边界圆(2)中心法线的视线测量和跟踪结果与激光仿真标准视线(5)做比较可以方便获得测量和跟踪的视线结果与激光仿真标准视线(5)之间的误差。

Claims (1)

1.一种空间视线基准的激光仿真方法及装置，包括：具有向心关节球轴承结构的仿生眼球机构、线激光器组件、空间视线及落点检测校验装置，其特征在于：
所述具有向心关节球轴承结构仿生眼球机构是采用1∶1仿生人眼球，镶嵌于采用3D打印成型的ABS塑料外轴套内，可以实现模拟人眼球动作的转动，仿生眼球在通过瞳孔边界圆中心法向方向加工一个瞳孔；
所述的线激光器组件由红色线LD激光器和与仿生眼球固定装卡件组成，所述仿生眼球装卡件采用ABS塑料材料，使用粘合剂与仿生眼球后表面粘合，轴线与仿生眼球瞳孔轴线重合，红色LD激光器能够沿该轴线插入和拔出；
所述空间视线及落点检测校验装置是由一维直线导轨、矩形网格板和所述的具有向心关节球轴承结构的仿生眼球机构的支撑移动台面组成，能够使所述的仿生眼球机构沿着所述一维导轨移动，所述矩形网格板固定在一维导轨移动台上，可以沿一维导轨移动，矩形网格板用于指示仿真视线激光在板面上的落点位置。
CN201611270543.0A 2016-12-27 2016-12-27 空间视线基准的激光仿真方法及装置 Pending CN106651954A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611270543.0A CN106651954A (zh) 2016-12-27 2016-12-27 空间视线基准的激光仿真方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611270543.0A CN106651954A (zh) 2016-12-27 2016-12-27 空间视线基准的激光仿真方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106651954A true CN106651954A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58838233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611270543.0A Pending CN106651954A (zh) 2016-12-27 2016-12-27 空间视线基准的激光仿真方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106651954A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107340595A (zh) * 2016-11-30 2017-11-10 深圳市虚拟现实技术有限公司 基于刻度对应的虚拟现实头盔景深区域激光设置的方法及装置
CN108829246A (zh) * 2018-05-31 2018-11-16 歌尔股份有限公司 眼球追踪功能检测方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101015744A (zh) * 2007-03-05 2007-08-15 浙江大学 球支撑多孔道气动人工肌肉并联驱动仿生眼睛
CN101249027A (zh) * 2008-02-29 2008-08-27 浙江大学 基于柔性并联驱动的仿生人眼结构
CN101648080A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 仿真眼睛
CN102967473A (zh) * 2012-11-30 2013-03-13 奇瑞汽车股份有限公司 驾驶员前方视野测量装置
CN104089606A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 天津大学 一种自由空间视线跟踪测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101015744A (zh) * 2007-03-05 2007-08-15 浙江大学 球支撑多孔道气动人工肌肉并联驱动仿生眼睛
CN101249027A (zh) * 2008-02-29 2008-08-27 浙江大学 基于柔性并联驱动的仿生人眼结构
CN101648080A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 仿真眼睛
CN102967473A (zh) * 2012-11-30 2013-03-13 奇瑞汽车股份有限公司 驾驶员前方视野测量装置
CN104089606A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 天津大学 一种自由空间视线跟踪测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘瑞安 等: "视线跟踪系统中 CCD 摄像机的自适应调节", 《光学 精密仪器》 *
金欢 等: "视线跟踪中基于虹膜识别的一次标定方法", 《计算机辅助设计与图形学学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107340595A (zh) * 2016-11-30 2017-11-10 深圳市虚拟现实技术有限公司 基于刻度对应的虚拟现实头盔景深区域激光设置的方法及装置
CN108829246A (zh) * 2018-05-31 2018-11-16 歌尔股份有限公司 眼球追踪功能检测方法和系统
CN108829246B (zh) * 2018-05-31 2021-12-07 歌尔股份有限公司 眼球追踪功能检测方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9571796B2 (en) Noncontact measuring device
CN102245269B (zh) 用于感应入射角和击打点的感应系统
CN106448277B (zh) 基于交互式岩壁的模拟攀岩学习系统及方法
KR101417226B1 (ko) 심탄도 분석 장치와 방법 및 이를 이용한 차량의 심탄도 활용 시스템
CN105792903A (zh) 高尔夫模拟器及高尔夫模拟方法
CN102288500B (zh) 一种高精度仪器化压入仪及金刚石压头压入试样深度的计算方法
CN104487800A (zh) 数据显示在被测量的表面上的便携式三维计量
RU2016134402A (ru) Система, устройство и способ для измерения характеристик тела
KR20140148309A (ko) 운동 해석 방법 및 운동 해석 장치
KR20200093526A (ko) Vr보행 메커니즘 및 가상 현실 장면에서 보행하는 방법
WO2015079019A1 (en) Calibration of a coordinate measuring machine using a calibration laser head at the tool centre point
CN105954007A (zh) 用于虚拟现实头盔加速度运动的延时测试系统和方法
CN106651954A (zh) 空间视线基准的激光仿真方法及装置
CN103170118B (zh) 一种高尔夫挥杆训练装置
CN106066177A (zh) 盾构自动导向系统测量人工复核方法
CN103674058B (zh) 一种摆镜角跟踪精度室内检测方法
CN113701883B (zh) 变距离空间目标光谱特性模拟测量系统及方法
CN109584263A (zh) 可穿戴设备的测试方法及系统
CN205729332U (zh) 一种脉象仪
CN207300771U (zh) 一种摆锤冲击试验装置
JP2020525956A (ja) コンピュータ媒介現実用の表示装置
CN201108430Y (zh) 三维动度检测设备
CN102829746A (zh) 低硬度物体厚度测量工具
RU2559866C1 (ru) Устройство для измерения дальности горизонтальных прыжков в легкой атлетике
RU2537050C1 (ru) Система биомеханического контроля деятельности лётчика в полёте

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510