CN112381735A - 一种头戴式眼动仪aoi边界点像素坐标系同一化方法 - Google Patents

一种头戴式眼动仪aoi边界点像素坐标系同一化方法 Download PDF

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Abstract

一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，本发明涉及头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法。本发明的目的是为了解决现有使用头戴式眼动仪过程中，当佩戴者处于不同的头部姿态时，导致注视点进入错误的或不存在的AOI内，无法准确定位的问题。过程为：在眼动仪中建立基准坐标系；采用移动均值滤波器对三轴加速度数据序列中第i个数据进行平滑处理；计算眼动仪佩戴者头部绕x、y、z轴旋转角度；计算头戴式眼动仪的旋转矩阵；计算头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵；计算基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点。本发明用于头戴式眼动仪数据处理领域。

Description

一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法
技术领域
本发明涉及头戴式眼动仪数据处理领域，特别是涉及头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法。
背景技术
采用头戴式眼动仪在基于眼动与视觉信息加工的心理机制等方面的研究中，对眼动仪中的兴趣区域(AOI)边界的准确划分非常重要。但是在使用头戴式眼动仪时，当佩戴者在不同的头部姿态下，由于头戴式眼动仪输出的注视点位置与基准像素坐标系下的注视点位置坐标不在同一像素坐标系会导致注视点进入错误的AOI内，最终对基于头戴式眼动仪的相关研究造成极大的影响。目前相关研究人员一般采用图像处理技术，利用眼动仪拍摄的视频中的特定参照物对AOI边界点进行调整，例如Begaze眼动数据分析软件可根据目标的位置以及其在画面中位置的相对变化情况不断调整AOI的位置和大小，从而与视频中的目标物体重合，但该方法只适用于视频中存在指定物体或可被计算机识别的标记点，若检测目标消失，该方法将无法继续对AOI边界点坐标进行有效调整。综上所述，建立一种输入参数易获取，可对不同头部姿态下AOI边界点像素坐标系进行同一化的方法十分重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有使用头戴式眼动仪过程中，当佩戴者处于不同的头部姿态时，导致注视点进入错误的或不存在的AOI内，无法准确定位的问题，而提出一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法。
一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法具体过程为：
步骤一：在眼动仪中建立基准坐标系；
采集头戴式眼动仪中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度分别为Ax、Ay、Az，x轴角速度、y轴角速度、z轴角速度分别为Gx、Gy、Gz，基准像素坐标系下第m个AOI的第n个边界点坐标为(Umn，Vmn)；
步骤二：采用移动均值滤波器对步骤一中的三轴加速度数据序列中第i个数据Ax[i]、Ay[i]、Az[i]进行平滑处理，滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据为ax[i]、ay[i]、az[i]；
步骤三：通过步骤二中滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az计算眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α；
步骤四：通过步骤一中的y轴角速度Gy，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy；
步骤五：利用最小二乘法计算步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy的趋势项参数矩阵[p，q]；
步骤六：通过步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy和步骤五中得到的趋势项参数矩阵，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转角度序列中第i个绕y轴旋转角度β[i]；
步骤七：通过步骤二中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az，计算眼动仪佩戴者头部绕z轴旋转角度γ；
步骤八：通过步骤三至步骤七中得到的佩戴者头部绕x轴旋转角度α、绕y轴旋转角度β和绕z轴旋转角度γ，计算头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt；
步骤九：通过基准坐标系下的眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α0、绕y轴旋转角度β0、绕z轴旋转角度γ0，计算基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0；
步骤十：通过步骤八得到的头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt、步骤九得到的基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0以及头戴式眼动仪的内参矩阵A，计算头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)；
步骤十一：通过步骤十得到的头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)以及眼动仪图像像素的最大值矩阵(Umax，Vmax)，计算基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点(AOIxmn，AOIymn)。
本发明的有益效果为：
本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，基于头戴式眼动仪输出的三轴加速度、三轴角速度以及兴趣区域(AOI)边界点坐标数据，并结合基准像素坐标系下的头部姿态欧拉角、AOI边界点坐标以及眼动仪摄像机的内部参数，将佩戴者头部姿态改变后的AOI边界点坐标自动调整至基准像素坐标系中对应的位置，并输出像素坐标系同一化后的AOI边界点坐标。
本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法可解决在佩戴者处于不同的头部姿态时，由于头戴式眼动仪输出的注视点位置与基准像素点坐标系下的注视点位置坐标不在同一像素坐标系的问题导致注视点进入错误的或不存在的兴趣区域。该方法在实施过程中输入参数均可在眼动仪中直接获取，可以高效便捷地将头戴式眼动仪在不同头部姿态下的AOI边界点像素坐标系进行同一化处理，保证佩戴者的注视点在头部姿态发生改变后依然可以进入正确的AOI内，解决了现有使用头戴式眼动仪过程中，当佩戴者处于不同的头部姿态时，导致注视点进入错误的或不存在的AOI内，无法准确定位的问题。
附图说明
图1是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪坐标系示意图；
图2a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的X轴加速度数据图；
图2b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的Y轴加速度数据图；
图2c是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的Z轴加速度数据图；
图3a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的X轴角速度数据图；
图3b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的Y轴角速度数据图；
图3c是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中眼动仪输出的Z轴角速度数据图；
图4a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中解析的眼动仪绕X轴旋转角度数据图；
图4b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中解析的眼动仪绕Y轴旋转角度数据图；
图4c是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中解析的眼动仪绕Z轴旋转角度数据图；
图5a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在右上偏转后调整前的AOI边界图；
图5b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在右上偏转后调整后的AOI边界图；
图6a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在右下偏转后调整前的AOI边界图；
图6b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在右下偏转后调整后的AOI边界图；
图7a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在左上偏转后调整前的AOI边界图；
图7b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在左上偏转后调整后的AOI边界图；
图8a是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在左下偏转后调整前的AOI边界图；
图8b是本发明一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法中佩戴者头部在左下偏转后调整后的AOI边界图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，具体包括以下步骤：
步骤一：在眼动仪中建立基准坐标系；
x轴与两镜片连接线平行，y轴垂直于x轴，z轴垂直于x、y轴平面；
采集头戴式眼动仪中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度分别为Ax、Ay、Az，x轴角速度、y轴角速度、z轴角速度分别为Gx、Gy、Gz，基准像素坐标系(基准坐标系中的x，y二维的坐标系为基准像素坐标系)下第m个AOI的第n个边界点坐标为(Umn，Vmn)；
所述在眼动仪中建立基准坐标系的x、y、z坐标轴及其正方向如图1所示；
步骤二：采用移动均值滤波器对步骤一中的三轴加速度数据序列中第i个数据Ax[i]、Ay[i]、Az[i]进行平滑处理，滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据为ax[i]、ay[i]、az[i]；
步骤三：通过步骤二中滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az计算眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α；
步骤四：通过步骤一中的y轴角速度Gy，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy；
步骤五：利用最小二乘法计算步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy的趋势项参数矩阵[p，q]；
步骤六：通过步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy和步骤五中得到的趋势项参数矩阵，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转角度序列中第i个绕y轴旋转角度β[i]；
步骤七：通过步骤二中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az，计算眼动仪佩戴者头部绕z轴旋转角度γ；
步骤八：通过步骤三至步骤七中得到的佩戴者头部绕x轴旋转角度α、绕y轴旋转角度β和绕z轴旋转角度γ，计算头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt；
步骤九：通过基准坐标系下的眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α0、绕y轴旋转角度β0、绕z轴旋转角度γ0，计算基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0；
步骤十：通过步骤八得到的头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt、步骤九得到的基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0以及头戴式眼动仪的内参矩阵A，计算头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)；
步骤十一：通过步骤十得到的头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)以及眼动仪图像像素的最大值矩阵(Umax，Vmax)(眼动仪输出照片的尺寸，就是相片内行列坐标的最大值)，计算基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点(AOIxmn，AOIymn)。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述步骤二中滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax[i]、ay[i]、az[i]分别为：
Figure BDA0002780067630000051
式中，l为滤波窗口长度，取200。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述步骤三中眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α为：
Figure BDA0002780067630000052
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是，所述步骤四中眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy为：
Figure BDA0002780067630000061
其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述步骤五中趋势项参数矩阵[p，q]为：
Figure BDA0002780067630000062
Figure BDA0002780067630000063
式中，N为眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy的样本总数。
其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述步骤六中眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转角度序列中第i个绕y轴旋转角度β[i]为：
β[i]＝θy[i]-(pi+q)。
其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述步骤七中眼动仪佩戴者头部绕z轴旋转角度γ为：
Figure BDA0002780067630000064
其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述步骤八中头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt为：
Figure BDA0002780067630000065
其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述步骤九中基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0为：
Figure BDA0002780067630000071
其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述步骤十中头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)为：
Figure BDA0002780067630000072
头戴式眼动仪的内参矩阵为眼动仪摄像机的内部参数，可通过张正友标定获得；
所述步骤十一中基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点(AOIxmn，AOIymn)为：
Figure BDA0002780067630000073
Figure BDA0002780067630000074
其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例中，利用Matlab对本发明提出的一种头戴式眼动仪AOI边界点基准像素坐标系同一化方法进行仿真分析。仿真过程中，设置眼动仪摄像机的内部参数矩阵为[2.686，0，1.605；0，2.679，1.233；0，0，0.001]。分别对佩戴者头部在右上偏转(α＝5°、β＝5°、γ＝0°)、右下偏转(α＝-6°、β＝3°、γ＝0°)、左上偏转(α＝6°、β＝-3°、γ＝0°)、左下偏转(α＝-5°、β＝-4°、γ＝0°)四种场景下的AOI边界进行动态调整。仿真过程中将整个图像分为五个AOI，初始时刻各AOI对应的边界点位置坐标如表1所示，四种场景下调整后的各AOI对应的边界点位置坐标如图5a、5b、6a、6b、7a、7b、8a、8b所示。
表1初始时刻各AOI对应的边界点位置坐标
Figure BDA0002780067630000081
仿真结果表明，本发明提出的一种头戴式眼动仪AOI边界点基准像素坐标系同一化方法修正后的注视点位置符合真实情况，可实现在不同的头部姿态下的注视点位置的动态调整。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述方法具体过程为：
步骤一：在眼动仪中建立基准坐标系；
采集头戴式眼动仪中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度分别为Ax、Ay、Az，x轴角速度、y轴角速度、z轴角速度分别为Gx、Gy、Gz，基准像素坐标系下第m个AOI的第n个边界点坐标为(Umn，Vmn)；
步骤二：采用移动均值滤波器对步骤一中的三轴加速度数据序列中第i个数据Ax[i]、Ay[i]、Az[i]进行平滑处理，滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据为ax[i]、ay[i]、az[i]；
步骤三：通过步骤二中滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az计算眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α；
步骤四：通过步骤一中的y轴角速度Gy，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy；
步骤五：利用最小二乘法计算步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy的趋势项参数矩阵[p，q]；
步骤六：通过步骤四中得到的眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy和步骤五中得到的趋势项参数矩阵，计算眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转角度序列中第i个绕y轴旋转角度β[i]；
步骤七：通过步骤二中的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax、ay、az，计算眼动仪佩戴者头部绕z轴旋转角度γ；
步骤八：通过步骤三至步骤七中得到的佩戴者头部绕x轴旋转角度α、绕y轴旋转角度β和绕z轴旋转角度γ，计算头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt；
步骤九：通过基准坐标系下的眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α0、绕y轴旋转角度β0、绕z轴旋转角度γ0，计算基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0；
步骤十：通过步骤八得到的头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt、步骤九得到的基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0以及头戴式眼动仪的内参矩阵A，计算头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)；
步骤十一：通过步骤十得到的头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)以及眼动仪图像像素的最大值矩阵(Umax，Vmax)，计算基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点(AOIxmn，AOIymn)。
2.根据权利要求1所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤二中滤波后输出的x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度数据ax[i]、ay[i]、az[i]分别为：
Figure FDA0002780067620000021
式中，l为滤波窗口长度，取200。
3.根据权利要求1或2所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤三中眼动仪佩戴者头部绕x轴旋转角度α为：
Figure FDA0002780067620000022
4.根据权利要求3所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤四中眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy为：
Figure FDA0002780067620000023
5.根据权利要求4所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤五中趋势项参数矩阵[p，q]为：
Figure FDA0002780067620000024
Figure FDA0002780067620000025
式中，N为眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转的积分角度θy的样本总数。
6.根据权利要求5所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤六中眼动仪佩戴者头部绕y轴旋转角度序列中第i个绕y轴旋转角度β[i]为：
β[i]＝θy[i]-(pi+q)。
7.根据权利要求6所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤七中眼动仪佩戴者头部绕z轴旋转角度γ为：
Figure FDA0002780067620000031
8.根据权利要求7所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤八中头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt为：
Figure FDA0002780067620000032
9.根据权利要求8所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤九中基准坐标系下头戴式眼动仪的旋转矩阵Rt0为：
Figure FDA0002780067620000033
10.根据权利要求9所述一种头戴式眼动仪AOI边界点像素坐标系同一化方法，其特征在于：所述步骤十中头戴式眼动仪调整后的第m个AOI的第n个边界点的转换矩阵(Umn’，Vmn’)为：
Figure FDA0002780067620000034
头戴式眼动仪的内参矩阵为眼动仪摄像机的内部参数，可通过张正友标定获得；
所述步骤十一中基准像素坐标系变换后的第m个AOI的第n个边界点(AOIxmn，AOIymn)为：
Figure FDA0002780067620000035
Figure FDA0002780067620000041
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140211995A1 (en) * 2013-01-27 2014-07-31 Dmitri Model Point-of-gaze estimation robust to head rotations and/or estimation device rotations
CN107991775A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国科学院深圳先进技术研究院 能够进行人眼追踪的头戴式可视设备及人眼追踪方法
CN110764613A (zh) * 2019-10-15 2020-02-07 北京航空航天大学青岛研究院 基于头戴式眼动模组的眼动追踪校准方法
CN111427150A (zh) * 2020-03-12 2020-07-17 华南理工大学 用于虚拟现实头戴式显示下的眼动信号处理方法及可穿戴设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140211995A1 (en) * 2013-01-27 2014-07-31 Dmitri Model Point-of-gaze estimation robust to head rotations and/or estimation device rotations
CN107991775A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国科学院深圳先进技术研究院 能够进行人眼追踪的头戴式可视设备及人眼追踪方法
CN110764613A (zh) * 2019-10-15 2020-02-07 北京航空航天大学青岛研究院 基于头戴式眼动模组的眼动追踪校准方法
CN111427150A (zh) * 2020-03-12 2020-07-17 华南理工大学 用于虚拟现实头戴式显示下的眼动信号处理方法及可穿戴设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾宏博等: "头眼运动同步测量与分析", 《航天医学与医学工程》 *
赵治侠等: "头部无限制视线跟踪方法", 《计算机工程与设计》 *

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