CN116530929A - 一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备，能够在终端设备的位置固定的情况下，通过受试者偏转头部来改变注视校准点时的头部偏转角度，使得终端设备能够首先获取眼动仪拍摄的至少一张图像，每一图像包括受试者凝视校准点时的瞳孔，不同图像对应的受试者头部的偏转角度不同；然后根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数；最后根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置，从而提升对眼动仪校准的效率。
Description
技术领域
本申请涉及眼动仪技术领域，尤其涉及一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备。
背景技术
眼动仪用于记录人员眼动轨迹特征等眼动数据，不仅是心理学基础研究的重要仪器，还广泛用于视觉和阅读等领域的研究。其中，眼动仪由于携带方便，可以在不同的场景下采集眼动数据，因此受到了广泛的使用。
目前，在采集眼动仪的眼动数据之前，通常需要对佩戴眼动仪的受试者的注视点位置进行校准。在校准的过程中，需要将校准卡调整至合适的位置，然后借助校准卡对注视点位置进行校准。由于校准卡的位置影响校准的准确度，工作人员往往需要多次调整校准卡，才能将校准卡调整至合适的位置，因此，工作人员多次调整校准卡所需时间较长，导致对眼动仪进行校准的效率较低。
发明内容
本申请提供了一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备，能够提升对眼动仪校准的效率。
第一方面，提供了一种眼动仪的校准方法，应用于终端设备，终端设备与眼动仪通信连接，方法包括：
当终端设备的显示器向佩戴眼动仪的受试者展示校准点时，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，每一图像包括受试者凝视校准点时的瞳孔，不同图像对应的受试者头部的偏转角度不同；
根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数；
根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置。
在一种可行的设计中，若眼动仪设置有红外光源，根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
根据每一图像中红外光源照射受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量；
根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，方法还包括：
根据每一图像对应的受试者头部的偏转角度，确定每一图像对应的坐标转换矩阵；
根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
基于每一图像对应的坐标转换矩阵，将校准点的坐标转换到每一图像对应的坐标系；
根据每一图像对应的转换后的校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量，包括：
根据每一图像中光斑的坐标，以及对应的瞳孔的坐标，确定从瞳孔到光斑的向量。
在一种可行的设计中，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，包括：
在获取眼动仪拍摄的每一图像的过程中：
检测受试者头部的偏转角度；
确定偏转角度是否符合预设角度范围；
若符合，获取眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示受试者重新偏转头部，重新检测受试者头部的偏转角度，直至在偏转角度符合预设角度范围的情况下，获取眼动仪拍摄的图像。
第二方面，提供了一种眼动仪的校准装置，应用于终端设备，终端设备与眼动仪通信连接，装置包括：
图像获取模块，用于当终端设备的显示器向佩戴眼动仪的受试者展示校准点时，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，每一图像包括受试者凝视校准点时的瞳孔，不同图像对应的受试者头部的偏转角度不同；
处理模块用于根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数；
处理模块还用于根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置。
在一种可行的设计中，若眼动仪设置有红外光源，处理模块用于根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
处理模块用于根据每一图像中红外光源照射受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量；
处理模块还用于，根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，装置还包括：
坐标转化矩阵确定模块，用于根据每一图像对应的受试者头部的偏转角度，确定每一图像对应的坐标转换矩阵；
其中，处理模块还用于，根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
处理模块还用于基于每一图像对应的坐标转换矩阵，将校准点的坐标转换到每一图像对应的坐标系；
处理模块还用于，根据转换后的每一图像对应的校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，图像获取模块通过以下步骤获取眼动仪拍摄的至少一张图像：
在获取眼动仪拍摄的每一图像的过程中：
检测受试者头部的偏转角度；
确定偏转角度是否符合预设角度范围；
若符合，获取眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示受试者重新偏转头部，重新检测受试者头部的偏转角度，直至在偏转角度符合预设角度范围的情况下，获取眼动仪拍摄的图像。
第三方面，提供了一种终端设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用并执行存储器中的程序指令，以实现权利要求1-5中任一项的眼动仪的校准方法。
目前对眼动仪进行校准的方式中，借助校准卡对注视点位置进行校准的效率较低。本申请上述实施例中，终端设备通过显示器向受试者展示校准点，然后获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像，每一所述图像包括所述受试者凝视所述校准点时的瞳孔，不同所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度不同。根据至少一张图像，即可确定所述眼动仪对应的校准函数，无需借助校准卡。因此，在校准过程中，无需多次调整校准卡，节省了工作人员多次调整校准卡所需的时间，从而能够提升校准的效率。
另外，目前对眼动仪进行校准的方式中，为了保证校准结果的准确，通常要求受试者在校准的过程中不能移动头部。然而在长时间的校准过程中，受试者难以长时间保持头部位置不变，对受试者要求较高。而本申请的校准方案，拍摄不同图像时，受试者头部的偏转角度不同，即在校准过程中，受试者的头部可以发生移动，对受试者来说较易实现，能够提升受试者的体验感。
另外，在现有的对眼动仪进行校准的方式中，需要较大的显示设备显示多个位置不同的校准点。受试者佩戴眼动仪后，头部不动，眼睛依次注视不同的校准点。在每次注视一个校准点时，眼动仪获取眼部图像。上位机通过眼动仪获取的多次注视不同的校准点时的眼部图像对眼动仪进行校准。然而，较大的显示设备不便于移动，使得校准只能在特定的环境区域中进行。当环境区域条件不符合时，需要调整环境区域条件，这使得校准眼动仪的过程较为复杂。本申请通过受试者偏转头部，而校准点位置不动的方式实现确定眼动仪对应的校准函数，因此，对校准点的数量和位置不作要求，进而对终端设备的显示器的大小和区域也不作限定。因此，终端设备可以是便于携带的移动终端，当环境区域条件不符合时，能够方便地改变校准环境区域。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪校准系统示意图；
图2是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪的校准方法示意流程图；
图3是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪获取的眼部图像示意图；
图4是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪的校准装置结构示意图；
图5是本申请一示例性实施例提供的一例终端设备结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请提供一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备，其中，该眼动仪的校准方法可应用于终端设备，终端设备与眼动仪通信连接。如图1所示，终端设备120的显示器上显示校准点130，受试者佩戴眼动仪110后注视校准点，后续以不同角度偏转头部后重新注视校准点。终端设备可以是电脑或者移动终端，本申请对终端设备的类型不作限定。眼动仪可以为多种类型，例如可以是眼镜式的头戴式眼动仪等其他类型的头戴式眼动仪，本申请对眼动仪的类型不作限定。
在本申请中，眼动仪将采集的受试者的眼部数据向终端设备发送，终端设备根据受试者以不同角度偏转头部后的眼部数据，确定眼动仪对应的校准函数，实现根据校准函数对受试者的待校准的注视点位置进行校准。
图2是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪的校准方法示意流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
S210，当终端设备的显示器向佩戴眼动仪的受试者展示校准点时，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，每一图像包括受试者凝视校准点时的瞳孔，不同图像对应的受试者头部的偏转角度不同。
在一种可行的设计中，通过以下方式获取眼动仪拍摄的每一图像：
首先检测受试者头部的偏转角度，然后确定偏转角度是否符合预设角度范围。若符合，获取眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示受试者重新偏转头部，重新检测受试者头部的偏转角度，直至在偏转角度符合预设角度范围的情况下，获取眼动仪拍摄的图像。
其中，预设角度范围可根据需要进行设置。
示例性地，获取受试者头部的偏转角度的方式包括：
首先，受试者正视终端设备的标准点，终端设备通过终端设备的摄像头获取此时对受试者拍摄的基准图像。然后，终端设备指示受试者偏转头部，再次通过终端设备的摄像头获取此时对受试者拍摄的头部偏转图像。终端设备根据基准图像确定受试者头部的某一部位在三维空间中的基准坐标，然后根据头部偏转图像确定该部位在三维空间中的新坐标。最后根据该部位的新坐标和基准坐标确定头部的偏转角度。
示例性地，偏转角度使用俯仰角(Pitch)、偏航角(Yaw)和旋转角(Roll)表示。
由于终端设备显示的校准点的位置不变，因此受试者头部的偏转角度过大或过小，会相应地导致注视校准点的瞳孔的偏转角度过大或过小。而在摄像头存在畸变的情况下，瞳孔的偏转角度过大或过小，会造成眼动仪的摄像头对眼部拍摄的图像中瞳孔区域的失真。因此，上述示例通过指示受试者的头部的偏转角度，能够保证眼动仪摄像头拍摄的有关瞳孔数据的精度。
S220，根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，若眼动仪设置有红外光源，根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
根据每一图像中红外光源照射受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量；
根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
图3展示了头部偏转多个角度后的对注视校准点的瞳孔中心和光斑拍摄的多个图像，如图3所示，黑色圆圈表示瞳孔中心，黑色圆圈附近的白色圆圈表示光斑。可以看出，由于红外光源设置在眼动仪上，随着头部偏转位置进行相应地改变。因此，对于眼睛来说，光斑的位置是不变的，而眼睛在眼动仪拍摄的图像上的区域不变，因此，光斑在眼动仪拍摄的图像上的位置不变。一个光斑与瞳孔之间的向量对应了一种头部偏转的角度，使用向量和校准点在三维空间中的坐标可以准确地确定校准函数。
在一种可行的设计中，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量的方式，包括：
根据每一图像中光斑的坐标，以及对应的瞳孔的坐标，确定从瞳孔到光斑的向量。
例如，光斑的坐标为(x1，y1)，瞳孔的坐标为(x2，y2)，从瞳孔到光斑的向量为(x2-x1，y2-y1)，x2-x1为该向量在x方向上的分量，y2-y1为该向量在y方向上的分量。
需要说明的是，图3的坐标轴仅为示例性说明，本申请对坐标轴的设置不作限定，只要能够确定瞳孔与光斑之间的向量坐标即可。换句话说，无论坐标轴如何设置，瞳孔与光斑之间的相对位置不会改变。
在一种可行的设计中，在根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数之前，方法还包括：
根据每一图像对应的受试者头部的偏转角度，确定每一图像对应的坐标转换矩阵，该坐标转换矩阵用于将校准点的坐标转换到每一图像对应的坐标系。
瞳孔和光斑的向量位于图像坐标系，头部偏转后，由于瞳孔和眼动仪随头部一起偏转，因此，瞳孔和光斑位于的图像坐标系和以头部为原点的空间坐标系相对静止。但是，每次随着头部偏转，以头部为原点的空间坐标系是变化的，上一次偏转后以头部为原点得到的校准点的坐标与当前偏转后的图像坐标系不对应，即与当前偏转后的瞳孔和光斑的向量不对应。因此，在每一次头部偏转后，需要根据坐标转化矩阵，将校准点的初始坐标变换到当前偏转后以头部为原点的空间坐标系中，才能根据校准点的坐标准确地得到校准函数。其中，校准点的初始坐标为受试者头部未偏转时的坐标。
示例性地，在偏转角度使用俯仰角(Pitch)、偏航角(Yaw)和旋转角(Roll)表示的情况下，该坐标转换矩阵R如以下公式(1)：
其中，α表示俯仰角，β表示偏航角，γ表示旋转角。
在一种可行的设计中，根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数的实现方式，包括：
基于每一图像对应的坐标转换矩阵，将校准点的坐标转换到每一图像对应的坐标系，其中，每一图像对应的坐标系为以头部为原点的三维空间坐标系；
根据每一图像对应的转换后的校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
将校准点坐标转换坐标系的方式，参见以下公式(2)：
P′＝R·P 公式(2)
其中，P表示校准点的初始坐标，P′坐表示校准点转换坐标系后的坐标即(Xs，Ys)。
示例性地，校准函数如以下公式(3)和公式(4)所示：
其中，在确定校准函数的过程中：
Xs表示校准点(即注视点)在三维空间中x方向上的坐标，Ys表示校准点在三维空间中y方向上的坐标。xe表示瞳孔与光斑之间的向量在x方向上的分量，ye表示瞳孔与光斑之间的向量在y方向上的分量。a0、a1、a2、a3、a4和a5表示函数的参数，b0、b1、b2、b3、b4和b5表示函数的参数。上述瞳孔可以是受试者的两个瞳孔中的任一瞳孔。
确定校准函数即计算上述函数的10个参数，需要根据已知的至少六张图像的Xs、Ys、xe和ye，基于多元回归的算法，确定校准函数的10个参数。
在校准函数的10个参数确定后，基于眼动仪新拍摄的受试者注视目标对象的眼部图像，将该新图像上的瞳孔与光斑之间的x分量和y分量分别代入上述校准函数，能够预测受试者的注视点位置(即目标对应的位置)即(Xs，Ys)。该过程即为对受试者的注视点进行校准的过程，(Xs，Ys)即校准后的受试者的注视点位置。
需要说明的是，上述校准函数仅为示例性说明，本申请对校准函数不作限定，只要能够实现预测受试者的注视点位置即可。
本申请上述实施例通过每一图像对应的转换后的校准点的坐标，以及瞳孔与光斑之间的向量，能够准确地对校准模型进行参数调优。其中，校准模型采用的算法本申请不作限定。
S230，根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置。
示例性地，在眼动仪设置有红外光源的情况下，根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置的方式包括：
获取眼动仪拍摄的目标图像，所述目标图像包括受试者凝视目标对象的瞳孔和红外光源照射受试者眼部产生的光斑；
根据目标图像中的瞳孔和光斑，确定瞳孔中心和光斑中心之间的目标向量(xe，ye)；
将目标向量分别带入公式(3)和公式(4)，确定校准后的受试者的注视点位置(Xs，Ys)。
目前对眼动仪进行校准的方式中，借助校准卡对注视点位置进行校准的效率较低。本申请上述实施例中，终端设备通过显示器向受试者展示校准点，然后获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像，每一所述图像包括所述受试者凝视所述校准点时的瞳孔，不同所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度不同。根据至少一张图像，即可确定所述眼动仪对应的校准函数，无需借助校准卡。因此，在校准过程中，无需多次调整校准卡，节省了工作人员多次调整校准卡所需的时间，从而能够提升校准的效率。
另外，目前对眼动仪进行校准的方式中，为了保证校准结果的准确，通常要求受试者在校准的过程中不能移动头部。然而在长时间的校准过程中，受试者难以长时间保持头部位置不变，对受试者要求较高。而本申请的校准方案，拍摄不同图像时，受试者头部的偏转角度不同，即在校准过程中，受试者的头部可以发生移动，对受试者来说较易实现，能够提升受试者的体验感。
另外，在现有的对眼动仪进行校准的方式中，需要较大的显示设备显示多个位置不同的校准点。受试者佩戴眼动仪后，头部不动，眼睛依次注视不同的校准点。在每次注视一个校准点时，眼动仪获取眼部图像。上位机通过眼动仪获取的多次注视不同的校准点时的眼部图像对眼动仪进行校准。然而，较大的显示设备不便于移动，使得校准只能在特定的环境区域中进行。当环境区域条件不符合时，需要调整环境区域条件，这使得校准眼动仪的过程较为复杂。本申请通过受试者偏转头部，而校准点位置不动的方式实现确定眼动仪对应的校准函数，因此，对校准点的数量和位置不作要求，进而对终端设备的显示器的大小和区域也不作限定。因此，终端设备可以是便于携带的移动终端，当环境区域条件不符合时，能够方便地改变校准环境区域。
基于上述眼动仪的校准方法，以终端设备为采用了安卓系统的手机为例，说明眼动仪的校准过程：
(1)在手机上部署校准方法的算法，运行该算法后，手机的显示器上显示校准点。
(2)手机指示受试者佩戴眼动仪，并注视校准点。
(3)手机指示受试者多次偏转头部，并注视校准点。手机根据拍摄的受试者偏转头部的图像数据获取每次偏转头部后对应的坐标转换矩阵。
(4)手机接收眼动仪获取的受试者每次偏转头部对应的眼部图像数据。
(5)手机根据多组数据，确定校准函数。每组数据包括眼部图像数据和相应的坐标转换矩阵。
(6)手机根据校准函数对受试者新的注视点进行校准。
图4是本申请一示例性实施例提供的一例眼动仪的校准装置结构示意图，该装置包含于终端设备，终端设备与眼动仪通信连接，该装置包括：
图像获取模块，用于当终端设备的显示器向佩戴眼动仪的受试者展示校准点时，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，每一图像包括受试者凝视校准点时的瞳孔，不同图像对应的受试者头部的偏转角度不同；
处理模块用于根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数；
处理模块还用于根据校准函数，获取校准后的受试者的注视点位置。
在一种可行的设计中，若眼动仪设置有红外光源，处理模块用于根据至少一张图像，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
处理模块用于根据每一图像中红外光源照射受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一图像中瞳孔与光斑之间的向量；
处理模块还用于，根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，装置还包括：
坐标转化矩阵确定模块，用于根据每一图像对应的受试者头部的偏转角度，确定每一图像对应的坐标转换矩阵；
其中，处理模块还用于，根据校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数，包括：
处理模块还用于基于每一图像对应的坐标转换矩阵，将校准点的坐标转换到每一图像对应的坐标系；
处理模块还用于，根据每一图像对应的转换后的校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定眼动仪对应的校准函数。
在一种可行的设计中，获取眼动仪拍摄的至少一张图像，包括：
在获取眼动仪拍摄的每一图像的过程中：
检测受试者头部的偏转角度；
确定偏转角度是否符合预设角度范围；
若符合，获取眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示受试者重新偏转头部，重新检测受试者头部的偏转角度，直至在偏转角度符合预设角度范围的情况下，获取眼动仪拍摄的图像。
该装置的其他实现方式和效果参见眼动仪的校准方法中的说明，在此不再赘述。
图5是本申请一示例性实施例提供的一例终端设备结构示意图，如图5所示，终端设备包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，以实现上述眼动仪的校准方法实施例中任一项所述的眼动仪的校准方法示例。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种眼动仪的校准方法，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备与所述眼动仪通信连接，方法包括：
当所述终端设备的显示器向佩戴所述眼动仪的受试者展示校准点时，获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像，每一所述图像包括所述受试者凝视所述校准点时的瞳孔，不同所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度不同；
根据所述至少一张图像，确定所述眼动仪对应的校准函数；
根据所述校准函数，获取校准后的所述受试者的注视点位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述眼动仪设置有红外光源，所述根据所述至少一张图像，确定所述眼动仪对应的校准函数，包括：
根据每一所述图像中所述红外光源照射所述受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一所述图像中瞳孔与光斑之间的向量；
根据所述校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据每一所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度，确定每一所述图像对应的坐标转换矩阵；
所述根据所述校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数，包括：
基于每一所述图像对应的坐标转换矩阵，将所述校准点的坐标转换到每一所述图像对应的坐标系；
根据每一所述图像对应的转换后的所述校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定每一所述图像中瞳孔与光斑之间的向量，包括：
根据每一所述图像中所述光斑的坐标，以及对应的瞳孔的坐标，确定从所述瞳孔到所述光斑的向量。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像，包括：
在获取所述眼动仪拍摄的每一图像的过程中：
检测所述受试者头部的偏转角度；
确定所述偏转角度是否符合预设角度范围；
若符合，获取所述眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示所述受试者重新偏转头部，重新检测所述受试者头部的偏转角度，直至在所述偏转角度符合预设所述角度范围的情况下，获取所述眼动仪拍摄的图像。
6.一种眼动仪的校准装置，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备与所述眼动仪通信连接，所述装置包括：
图像获取模块，用于当所述终端设备的显示器向佩戴所述眼动仪的受试者展示校准点时，获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像，每一所述图像包括所述受试者凝视所述校准点时的瞳孔，不同所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度不同；
处理模块用于根据所述至少一张图像，确定所述眼动仪对应的校准函数；
所述处理模块还用于根据所述校准函数，获取校准后的所述受试者的注视点位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若所述眼动仪设置有红外光源，所述处理模块用于根据所述至少一张图像，确定所述眼动仪对应的校准函数，包括：
所述处理模块用于根据每一所述图像中所述红外光源照射所述受试者眼部产生的光斑和对应的瞳孔，确定每一所述图像中瞳孔与光斑之间的向量；
所述处理模块还用于，根据所述校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
坐标转化矩阵确定模块，用于根据每一所述图像对应的所述受试者头部的偏转角度，确定每一所述图像对应的坐标转换矩阵；
其中，所述处理模块还用于，根据所述校准点在三维空间中的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数，包括：
所述处理模块还用于基于每一所述图像对应的坐标转换矩阵，将所述校准点的坐标转换到每一所述图像对应的坐标系；
所述处理模块还用于，根据每一所述图像对应的转换后的所述校准点的坐标和瞳孔与光斑之间的向量，确定所述眼动仪对应的校准函数。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像获取模块通过以下步骤获取所述眼动仪拍摄的至少一张图像：
在获取所述眼动仪拍摄的每一图像的过程中：
检测所述受试者头部的偏转角度；
确定所述偏转角度是否符合预设角度范围；
若符合，获取所述眼动仪拍摄的图像；
若不符合，指示所述受试者重新偏转头部，重新检测所述受试者头部的偏转角度，直至在所述偏转角度符合预设所述角度范围的情况下，获取所述眼动仪拍摄的图像。
10.一种终端设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，以实现权利要求1-5中任一项所述的眼动仪的校准方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310579245.3A CN116530929A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310579245.3A CN116530929A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116530929A true CN116530929A (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=87446814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310579245.3A Pending CN116530929A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 一种眼动仪的校准方法、装置和终端设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116530929A (zh) |
-
2023
- 2023-05-22 CN CN202310579245.3A patent/CN116530929A/zh active Pending
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