CN114646457B - 眼动追踪精准度测试方法及系统 - Google Patents

眼动追踪精准度测试方法及系统 Download PDF

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CN114646457B CN202210546358.9A CN202210546358A CN114646457B CN 114646457 B CN114646457 B CN 114646457B CN 202210546358 A CN202210546358 A CN 202210546358A CN 114646457 B CN114646457 B CN 114646457B
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Abstract

本发明公开了一种眼动追踪精准度测试方法及系统，该方法通过人工眼对眼动追踪精确度进行测量，能够排除外界环境的影响，通过控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，可避免人为因素的影响，可重复性更高，本发明通过采集到的各追踪角度的眼动追踪测试数据，计算各追踪角度对应的准确度、精确度，并通过所有追踪角度对应的准确度的标准差以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对准确度和精确度进行筛选，能够确保得到的精确度和精确度的稳定性，从而有效降低眼动追踪精准度的测量误差。本发明能够解决现有技术误差大和重复性低的问题。

Description

眼动追踪精准度测试方法及系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种眼动追踪精准度测试方法及系统。
背景技术
眼动追踪（也称眼球追踪）不仅被广泛用于心理学、交通、神经科学等科研领域，同时也在游戏、工业仿真、医学辅助治疗等领域发挥着重要作用。随着虚拟现实技术的快速发展，眼动追踪逐渐成为虚拟现实里交互和注视点渲染的核心技术之一，眼动追踪通过眼动追踪设备实现。
眼动追踪设备的眼动追踪精准度（包括准确度和精确度）是其追踪能力的两项核心指标。其中，眼动追踪的准确度是视觉刺激点的实际位置和眼动追踪设备采集到的视线位置之间的误差，精确度是眼动追踪设备在持续记录同一点时的离散程度。
现有技术主要采用人眼对眼动追踪的精准度进行测量，但利用人眼对眼动追踪的精准度进行测量极易受环境因素影响，例如测试过程中不同亮度会影响人眼的瞳孔尺寸，进而影响算法对注视点的计算，不同的视觉刺激类型也会通过影响眼睛的聚焦程度进而影响注视点精准度的测量。此外，人眼在视野范围内的不同角度的准确度差别较大，因此利用人眼对眼动追踪精准度进行测量需标明其适用的特定测量条件和测量方法，因此存在较大的误差和极低的重复性。
发明内容
为此，本发明的一个实施例提出一种眼动追踪精准度测试方法，以解决现有技术误差大和重复性低的问题。
根据本发明一实施例的眼动追踪精准度测试方法，应用于眼动追踪设备，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述方法包括：
控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置；
根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度；
计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差；
根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内；
获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值。
根据本发明实施例的眼动追踪精准度测试方法，通过人工眼对眼动追踪精确度进行测量，能够排除外界环境的影响，通过控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，可避免人为因素的影响，可重复性更高，本发明通过采集到的各追踪角度的眼动追踪测试数据，计算各追踪角度对应的准确度、精确度，并通过所有追踪角度对应的准确度的标准差以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对准确度和精确度进行筛选，能够确保得到的精确度和精确度的稳定性，从而有效降低眼动追踪精准度的测量误差。
另外，根据本发明上述实施例的眼动追踪精准度测试方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度的步骤中，采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 705036DEST_PATH_IMAGE001
Figure 784988DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 263243DEST_PATH_IMAGE003
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 61434DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 401280DEST_PATH_IMAGE005
表示
Figure 601317DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 125839DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算。
进一步地，根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度的步骤中，采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 771847DEST_PATH_IMAGE007
Figure 305596DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 235506DEST_PATH_IMAGE009
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 930930DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 562768DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 634629DEST_PATH_IMAGE009
之间的夹角。
进一步地，计算所有追踪角度对应的准确度的标准差的步骤中，采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 419046DEST_PATH_IMAGE011
Figure 285370DEST_PATH_IMAGE012
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
计算所有追踪角度对应的精确度的标准差的步骤中，采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 279871DEST_PATH_IMAGE013
Figure 778592DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
进一步地，任一所述第一追踪角度的准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc + σ acc ），任一所述第二追踪角度的精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）。
进一步地，所述眼动追踪测试数据还包括所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的瞳孔数据；
根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度的步骤之前，所述方法还包括：
删除瞳孔数据丢失的时间戳的眼动追踪测试数据。
本发明的另一个实施例提出一种眼动追踪精准度测试系统，以解决现有技术误差大和重复性低的问题。
根据本发明一实施例的眼动追踪精准度测试系统，应用于眼动追踪设备，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述系统包括：
控制采集模块，用于控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置；
第一计算模块，用于根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度；
第二计算模块，用于计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差；
筛选模块，用于根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内；
获取模块，用于获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值。
根据本发明实施例的眼动追踪精准度测试系统，通过人工眼对眼动追踪精确度进行测量，能够排除外界环境的影响，通过控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，可避免人为因素的影响，可重复性更高，本发明通过采集到的各追踪角度的眼动追踪测试数据，计算各追踪角度对应的准确度、精确度，并通过所有追踪角度对应的准确度的标准差以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对准确度和精确度进行筛选，能够确保得到的精确度和精确度的稳定性，从而有效降低眼动追踪精准度的测量误差。
另外，根据本发明上述实施例的眼动追踪精准度测试系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 807728DEST_PATH_IMAGE001
Figure 454741DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 202118DEST_PATH_IMAGE003
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 740415DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 358478DEST_PATH_IMAGE005
表示
Figure 566606DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 411065DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算。
进一步地，所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 362840DEST_PATH_IMAGE007
Figure 727088DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 371696DEST_PATH_IMAGE009
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 562506DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 458918DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 441786DEST_PATH_IMAGE009
之间的夹角。
进一步地，所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 257295DEST_PATH_IMAGE015
Figure 810767DEST_PATH_IMAGE016
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 104346DEST_PATH_IMAGE013
Figure 817087DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
进一步地，任一所述第一追踪角度的准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc + σ acc ），任一所述第二追踪角度的精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）。
进一步地，所述眼动追踪测试数据还包括所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的瞳孔数据；
所述系统还包括：
删除模块，用于删除瞳孔数据丢失的时间戳的眼动追踪测试数据。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一实施例的眼动追踪精准度测试方法的流程图；
图2是根据本发明一实施例的眼动追踪精准度测试系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明一实施例提出的眼动追踪精准度测试方法，所述方法包括步骤S101~S105：
S101，控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置。
其中，本实施例中的眼动追踪设备以头戴式眼动追踪设备为例，该眼动追踪设备内设有人工眼，首先根据头戴式眼动追踪设备的追踪范围，确定最大测量角度Angmax，然后以眼动追踪设备任意左右眼镜片的几何中心为0°，使得人工眼的中心在镜片的主光轴上，并保持人工眼中心与镜片的距离等于眼动追踪设备的制造商规定的出瞳距。最后以预设角度梯度值沿预设测量方向（例如顺时针方向或者逆时针方向）连续旋转人工眼，直至达到最大测量角度Angmax，优先的，预设角度梯度值不大于1°。具体实施时，顺时针方向和逆时针方向都要进行测量。
此外，每个追踪角度都对应一个视觉刺激点，通过人工眼注视视觉刺激点，从而得到各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置。
S102，根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度。
本实施例中，具体采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 444244DEST_PATH_IMAGE001
Figure 875226DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 582282DEST_PATH_IMAGE003
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 149529DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 431475DEST_PATH_IMAGE005
表示
Figure 84173DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 860499DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算。
由此可以计算出所有追踪角度对应的准确度。
进一步的，本实施例中，采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 282253DEST_PATH_IMAGE007
Figure 610466DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 376559DEST_PATH_IMAGE009
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 550052DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 967258DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 466372DEST_PATH_IMAGE009
之间的夹角。
由此可以计算出所有追踪角度对应的精确度。
S103，计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差。
本实施例中，采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 828083DEST_PATH_IMAGE011
Figure 195480DEST_PATH_IMAGE012
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
本实施例中，采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 591826DEST_PATH_IMAGE013
Figure 137208DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
S104，根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内。
本实施例中，为了对准确度和精确度进行筛选，采用西格马法则确定准确度和精确度落在一个西格马范围内的数据，而过滤掉超过该西格马范围的其他数据。
具体的，任一所述第一追踪角度的准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc + σ acc ），任一所述第二追踪角度的精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）。
S105，获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值。
其中，可以直接将所有第一追踪角度的准确度的平均值，作为该眼动追踪设备的眼动追踪的准确度，将所有第二追踪角度的精确度的平均值，作为该眼动追踪设备的眼动追踪的精确度。
此外，需要说明的是，由于本实施例中，顺时针转动人工眼和逆时针转动人工眼都进行了测量。因此，会得到顺时针转动人工眼时的所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及逆时针转动人工眼时的所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，因此，也可取这两个平均值的平均值位置该眼动追踪设备的眼动追踪的最终准确度。同理，会得到顺时针转动人工眼时的所有所述第二追踪角度的精确度的平均值，以及逆时针转动人工眼时的所有所述第二追踪角度的精确度的平均值，因此，也可取这两个平均值的平均值位置该眼动追踪设备的眼动追踪的最终精确度。
此外，作为一个具体示例，为了进一步提升测试结果的可靠性，所述眼动追踪测试数据还包括所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的瞳孔数据；
根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度的步骤之前，所述方法还包括：
删除瞳孔数据丢失的时间戳的眼动追踪测试数据。
综上，根据本实施例提供的眼动追踪精准度测试方法，通过人工眼对眼动追踪精确度进行测量，能够排除外界环境的影响，通过控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，可避免人为因素的影响，可重复性更高，本发明通过采集到的各追踪角度的眼动追踪测试数据，计算各追踪角度对应的准确度、精确度，并通过所有追踪角度对应的准确度的标准差以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对准确度和精确度进行筛选，能够确保得到的精确度和精确度的稳定性，从而有效降低眼动追踪精准度的测量误差。
下面以一具体实例对上述方法进行说明：
该实例是对Tobii XR组件的眼动追踪精确度进行测量，Tobii XR搭载在HPOmnicept Reverb G2头显上。利用机械装置将人工眼的中心和HP头显透镜的主光轴处于同一条线上，定义为测试零点。
Tobii XR的眼动追踪官方标注范围为左/右/下各25°，上20°。本实例中选取左右各25°进行测量。利用人工眼对眼动追踪的精准度进行测量，此处选择步进为1°，因此最终的追踪角度为-25°（“-”表示逆时针方向转动了25°）到25°（该值为正值表示顺时针方向转动了25°），每间隔1°，总共51个追踪角度。
首先，去掉瞳孔丢失数据，然后根据上述方法分别计算不追踪角度的准确度以及精确度，结果如下：
表1为0°到25°内各追踪角度对应的精准度。
表1
Figure 986215DEST_PATH_IMAGE017
表2为0°到-25°内各追踪角度对应的精准度。
表2
Figure 767089DEST_PATH_IMAGE018
表3为顺时针方向所有追踪角度对应的准确度的平均值和所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及逆时针方向所有追踪角度对应的准确度的平均值和所有追踪角度对应的准确度的标准差。
表3
Figure 906690DEST_PATH_IMAGE019
表4为顺时针方向所有追踪角度对应的精确度的平均值和所有追踪角度对应的精确度的标准差，以及逆时针方向所有追踪角度对应的精确度的平均值和所有追踪角度对应的精确度的标准差。
表4
Figure 747607DEST_PATH_IMAGE020
然后筛选出准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc + σ acc ）的第一追踪角度，以及精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）的第二追踪角度，并对筛选出的准确度和精确度计算平均值。逆时针方向，筛选后得到的各第一追踪角度的准确度和各第二追踪角度的精确度如表5所示。逆时针方向，筛选后得到的各第一追踪角度的准确度和各第二追踪角度的精确度如表6所示。
表5
Figure 693698DEST_PATH_IMAGE021
表6
Figure 278263DEST_PATH_IMAGE022
最后，可以取顺时针方向得到的平均值和逆时针方向得到的平均值的平均值，作为最终结果，结果如表7所示。
表7
Figure 773835DEST_PATH_IMAGE023
因此，最终结果显示，Tobii XR在顺时针方向的眼球追踪准确度为1.543205，精确度为0.042012，Tobii XR在逆时针方向的眼球追踪准确度为1.959918，精确度为0.050849。对Tobii眼动追踪准确度进行单一参数标注时，可取左右旋转的平均值，即为其最终的眼动追踪准确度为1.751562，最终的眼动追踪精确度为0.046431。
请参阅图2，基于同一发明构思，本发明一实施例提出的眼动追踪精准度测试系统，应用于眼动追踪设备，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述系统包括：
控制采集模块，用于控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置；
第一计算模块，用于根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度；
第二计算模块，用于计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差；
筛选模块，用于根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内；
获取模块，用于获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值。
本实施例中，所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 520074DEST_PATH_IMAGE001
Figure 609253DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 607296DEST_PATH_IMAGE003
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 832741DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 641559DEST_PATH_IMAGE005
表示
Figure 686876DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 613243DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算。
本实施例中，所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 834140DEST_PATH_IMAGE007
Figure 187761DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 845007DEST_PATH_IMAGE009
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 575066DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 650469DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 909413DEST_PATH_IMAGE009
之间的夹角。
本实施例中，所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 194900DEST_PATH_IMAGE011
Figure 357678DEST_PATH_IMAGE012
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 146643DEST_PATH_IMAGE013
Figure 717432DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
本实施例中，任一所述第一追踪角度的准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc +σ acc ），任一所述第二追踪角度的精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）。
本实施例中，所述眼动追踪测试数据还包括所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的瞳孔数据；
所述系统还包括：
删除模块，用于删除瞳孔数据丢失的时间戳的眼动追踪测试数据。
根据本实施例提供的眼动追踪精准度测试系统，通过人工眼对眼动追踪精确度进行测量，能够排除外界环境的影响，通过控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，可避免人为因素的影响，可重复性更高，本发明通过采集到的各追踪角度的眼动追踪测试数据，计算各追踪角度对应的准确度、精确度，并通过所有追踪角度对应的准确度的标准差以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对准确度和精确度进行筛选，能够确保得到的精确度和精确度的稳定性，从而有效降低眼动追踪精准度的测量误差。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通讯、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种眼动追踪精准度测试方法，其特征在于，应用于眼动追踪设备，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述方法包括：
控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置；
根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度；
计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差；
根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内；
获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值；
其中，根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度的步骤中，采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 943068DEST_PATH_IMAGE001
Figure 246004DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 776343DEST_PATH_IMAGE003
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 326273DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 66696DEST_PATH_IMAGE005
表示
Figure 360274DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 745119DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算；
根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度的步骤中，采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 777534DEST_PATH_IMAGE007
Figure 677357DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 712309DEST_PATH_IMAGE009
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 279557DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 968027DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 823988DEST_PATH_IMAGE009
之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的眼动追踪精准度测试方法，其特征在于，计算所有追踪角度对应的准确度的标准差的步骤中，采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 459368DEST_PATH_IMAGE011
Figure 428593DEST_PATH_IMAGE012
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
计算所有追踪角度对应的精确度的标准差的步骤中，采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 491227DEST_PATH_IMAGE013
Figure 568904DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
3.根据权利要求2所述的眼动追踪精准度测试方法，其特征在于：任一所述第一追踪角度的准确度大于（μ acc – σ acc ），且小于（μ acc + σ acc ），任一所述第二追踪角度的精确度大于（μ pre – σ pre ），且小于（μ pre + σ pre ）。
4.根据权利要求1所述的眼动追踪精准度测试方法，其特征在于，所述眼动追踪测试数据还包括所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的瞳孔数据；
根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度的步骤之前，所述方法还包括：
删除瞳孔数据丢失的时间戳的眼动追踪测试数据。
5.一种眼动追踪精准度测试系统，其特征在于，应用于眼动追踪设备，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述系统包括：
控制采集模块，用于控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集各追踪角度的眼动追踪测试数据，所述眼动追踪测试数据包括时间戳、视觉刺激点的位置、所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置；
第一计算模块，用于根据所述时间戳、所述视觉刺激点的位置和所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置计算各追踪角度对应的准确度，以及根据所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置和所述时间戳计算各追踪角度对应的精确度；
第二计算模块，用于计算所有追踪角度对应的准确度的标准差，以及计算所有追踪角度对应的精确度的标准差；
筛选模块，用于根据各追踪角度对应的准确度以及所有追踪角度对应的准确度的标准差，对准确度进行筛选，以获得若干第一追踪角度，任一所述第一追踪角度的准确度在预设准确度阈值范围内，以及根据各追踪角度对应的精确度以及所有追踪角度对应的精确度的标准差，对精确度进行筛选，以获得若干第二追踪角度，任一所述第二追踪角度的精确度在预设精确度阈值范围内；
获取模块，用于获取所有所述第一追踪角度的准确度的平均值，以及所有所述第二追踪角度的精确度的平均值；
其中，所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的准确度：
Figure 742396DEST_PATH_IMAGE001
Figure 80974DEST_PATH_IMAGE002
其中，acc表示所述目标追踪角度对应的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，
Figure 517771DEST_PATH_IMAGE015
表示第i时刻目标视觉刺激点的位置向量，
Figure 879483DEST_PATH_IMAGE004
表示第i时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 171180DEST_PATH_IMAGE016
表示
Figure 301947DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 644067DEST_PATH_IMAGE006
之间的夹角，abs表示绝对值运算；
所述第一计算模块用于采用下式计算一目标追踪角度对应的精确度：
Figure 493074DEST_PATH_IMAGE007
Figure 70686DEST_PATH_IMAGE008
其中，pre表示所述目标追踪角度对应的精确度，
Figure 524801DEST_PATH_IMAGE017
表示第i+1时刻所述眼动追踪设备通过预设的眼动算法检测出的视线位置向量，
Figure 100139DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 249492DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 568477DEST_PATH_IMAGE017
之间的夹角。
6.根据权利要求5所述的眼动追踪精准度测试系统，其特征在于，所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的准确度的标准差：
Figure 877099DEST_PATH_IMAGE011
Figure 685655DEST_PATH_IMAGE012
其中，μ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的平均值，j表示第j个追踪角度，acc j 表示第j个追踪角度对应的准确度，m表示追踪角度的总数，σ acc 表示所有追踪角度对应的准确度的标准差；
所述第二计算模块用于采用下式计算所有追踪角度对应的精确度的标准差：
Figure 243675DEST_PATH_IMAGE013
Figure 304035DEST_PATH_IMAGE014
其中，μ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的平均值，σ pre 表示所有追踪角度对应的精确度的标准差，pre j 表示第j个追踪角度对应的精确度。
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