CN208598406U - 眼动仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于眼动仪器仪表技术领域，尤其涉及一种眼动仪。本实用新型提出的眼动仪，包括：头戴式主体；多个前置摄像头，多个前置摄像头沿周向间隔开地设置在头戴式主体上，多个前置摄像头中至少两个能够同时采集头戴式主体的前方的目标场景的图像信息；设置在头戴式主体上的控制系统，控制系统与前置摄像头相连，使得该控制系统能够基于图像信息对目标场景进行三维重构，和/或基于图像信息对目标场景中的至少一个物体进行测距，具有更宽的采集范围和视野。且本实用新型实施例的眼动仪的结构简单，使用方便，佩戴舒适、安全、可靠。

Description

眼动仪

技术领域

本实用新型属于眼动仪器仪表技术领域，尤其涉及一种眼动仪。

背景技术

眼动仪是一种通过机器视觉和摄像头技术来追踪和记录眼球轨迹的设备，是心理学、广告、工业工程等研究的重要仪器，也被广泛应用在眼动控制中。眼动仪用于记录人在处理视觉信息时的眼球轨迹特征，广泛用于注意、视知觉、阅读等领域的研究。

由于现有眼动仪只设置了一个前置摄像头，不能进行目标场景的三维重建。尤其在自动定义感兴趣区域方面，当前眼动仪存在重大局限。而人工标定感兴趣区域将会非常费时费力。这给心理学、视知觉、阅读等领域的研究造成了很大的困扰与阻碍。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种眼动仪，其能够对目标场景进行三维重构和/或对目标场景中的物体进行测距和/或能够自动化地定义感兴趣区域，具有更宽的采集范围和视野。且本实用新型实施例的眼动仪的结构简单，使用方便，佩戴舒适、安全、可靠。

本实用新型提出的眼动仪，包括：头戴式主体；多个前置摄像头，多个前置摄像头沿周向间隔开地设置在头戴式主体上，多个前置摄像头中至少两个能够同时采集头戴式主体的前方的目标场景的图像信息；设置在头戴式主体上的控制系统，控制系统与前置摄像头相连，使得该控制系统能够基于图像信息对目标场景进行三维重构，和/或基于图像信息对目标场景中的至少一个物体进行测距。

进一步地，本实施例眼动仪还包括设置在头戴式主体的前端的鼻托，在多个前置摄像头中，一部分前置摄像头位于鼻托的一侧，而另一部分的前置摄像头位于鼻托的另一侧。

进一步地，鼻托与头戴式主体之间的连接为可拆卸连接。

基于上述任意眼动仪实施例，进一步地，前置摄像头与头戴式主体之间的连接为可拆卸连接。

基于上述任意眼动仪实施例，进一步地，前置摄像头包括可见光摄像头、红外摄像头或热成像摄像头。

进一步地，本实施例眼动仪还包括用于采集被试者眼睛的图像信息的眼睛摄像头，眼睛摄像头通过支撑部件与头戴式主体相连，眼睛摄像头与控制系统相连，使得控制系统能够基于采集的被试者眼睛的图像信息与采集的目标场景的图像信息，获知用户是否聚焦在目标场景中的目标对象，在目标场景中，目标对象相对于预先设置的标识物的位置是固定不变的，标识物包括标识图案和/或标识光，标识图案包括一维条码和/或二维码，而标识光包括荧光和/或不可见的红外光源。

本实用新型提供的眼动仪能够对目标场景进行三维重构和/或对目标场景中的物体进行测距和/或能够自动化地定义感兴趣区域，具有更宽的采集范围和视野。且本实用新型实施例的眼动仪的结构简单，使用方便，佩戴舒适、安全、可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本实用新型的实施例的眼动仪的立体图；

图2为根据本实用新型的实施例的眼动仪的主视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

图1为根据本实用新型的实施例的眼动仪10的立体图，图2是根据本实用新型的实施例的眼动仪10的主视图。该眼动仪10包括头戴式主体1。该头戴式主体1大致呈现为圆环状，可以是一体式结构，也可是分体式结构。该眼动仪10还包括多个前置摄像头21。多个前置摄像头21沿周向间隔开地设置在头戴式主体1上，多个前置摄像头21中至少两个能够同时采集头戴式主体1的前方的目标场景的图像信息。该图像信息包括视频、图像和/或图片。

该眼动仪10还包括设置在头戴式主体1上的控制系统(图1和图2中未显示)。控制系统的安装位置不作特别限定，可安装在头戴式主体1的前端、后端、内部或表面。为了美观起见，控制系统可以设在头戴式主体1的内部。其中，控制系统可以包括可编程逻辑控制器PLC、ASIC、ARM核等各类计算处理器、存储器和与计算处理器相连的电子元件等，这属于本领域技术人员熟知的，在此不再详述。

该控制系统与前置摄像头21相连，使得该控制系统能够基于图像信息对目标场景进行三维重构，和/或基于图像信息对目标对象中的至少一个物体进行测距。

也就是说，本实用新型实施例的眼动仪10能够通过至少两个前置摄像头21同时采集头戴式主体1前方的目标场景的图像信息，并基于该图像信息对目标场景进行三维重构和/或对目标场景中的至少一个物体进行测距，从而推进学者在心理学、视知觉、阅读等领域内的研究。同时，由于本实用新型实施例的眼动仪10具有多个前置摄像头21，且它们沿着头戴式主体1的周向间隔开，因此该眼动仪10相比于只具有一个前置摄像头的现有眼动仪而言，具有更宽的采集范围和视野。另外，本实用新型实施例的眼动仪10的结构简单，使用方便，佩戴舒适、安全、可靠。

如图2所示，该眼动仪10还包括设置在头戴式主体1的前端的鼻托3。鼻托3可卡在用户的鼻子上，其更好地稳定眼动仪10的佩戴，防止眼动仪10滑落或者晃动。在多个前置摄像头21中，一部分前置摄像头21位于鼻托3的一侧，而另一部分的前置摄像头21位于鼻托3的另一侧。若多个前置摄像头21全部位于鼻托3的一侧，那么眼动仪10的摄像范围或采集范围过于狭窄，但是当一部分前置摄像头21位于鼻托3的一侧而另一部分的前置摄像头21位于鼻托3的另一侧时，这可以有效地扩大眼动仪10的摄像范围或采集范围。

作为优选，该眼动仪10可以包括两个沿着头戴式主体1的周向间隔开设置的前置摄像头21，这两个前置摄像头21分别位于鼻托3的两侧，这两个前置摄像头21相对于该头戴式主体的中心具有一定角度的倾角，如120度。

根据本实用新型实施例，该眼动仪10还包括用于采集被试者眼睛的图像信息的眼睛摄像头22，用于采集用户眼部的图像信息。该眼动仪10可以通过控制系统、前置摄像头21和眼睛摄像头22来记录人在处理视觉信息时的眼动轨迹特征，以用于注意、视知觉、阅读等领域的研究。

眼睛摄像头22可以通过支撑部件5与头戴式主体1相连。该支撑部件5可选为弯曲杆、直杆、万向杆等常规的支撑构件，并将眼睛摄像头22调整到与被试者眼睛相对应，从而方便眼睛摄像头22采集被试者眼睛的图像信息。眼睛摄像头22与控制系统相连，使得控制系统能够基于采集的被试者眼睛的图像信息与采集的目标场景的图像信息，获知用户是否聚焦在目标场景中的目标对象，在目标场景中，目标对象相对于预先设置的标识物的位置是固定不变的，其中，标识物包括标识图案和/或标识光。

详细地讲，将标识物的图像信息作为预存信息，并将其存储于控制系统的存储器内，当控制系统检测到前置摄像头21的图像信息中有与预存信息一致时，控制系统便可定位标识物在当前图像中的位置信息，鉴于目标对象相对于预先设置的标识物的位置是固定不变的，可进一步定位目标对象在当前图像中的位置信息。通过处理眼睛摄像头22采集的被试者眼睛的图像信息，可以获知被试者眼睛在当前图像中聚焦的区域。通过比较被试者眼睛聚焦的区域和目标对象的位置信息，便可判断出用户是否聚焦在目标场景中的目标对象。

作为优选，该眼动仪10可以包括一个眼睛摄像头22。

作为优选，该眼动仪10可以包括多个眼睛摄像头22。

优选地，标识图案包括一维条码和/或二维码，而标识光包括荧光和/或不可见的红外光源。其中，一维条码包括EAN码、UPC码、128码、交叉25码、39码和库德巴(Codabar)码等，二维码包括排列式二维条码、矩阵式二维条码、Microsoft Tag码等。其中，一维条码和二维条码均可通过喷涂图片、显示屏或LED阵列等任何能够显示它或它们的产品来实现。

在一个实施例中，前置摄像头21与头戴式主体1之间的连接为可拆卸连接。可拆卸连接包括螺纹连接、磁铁吸附、螺栓连接或卡接等常规的可拆卸连接。这种可拆卸的方式一方面可以在前置摄像头21损坏时，方便人们更换新的前置摄像头21，另一方面可以根据具体需要将前置摄像头21更换为不同的种类的摄像头，如红外摄像头和普通摄像头(即可见光摄像头)之间的转换。其中，前置摄像头21包括可见光摄像头、红外摄像头或热成像摄像头。所谓的可见光摄像头是指能够将可见光转为图像信息的摄像头，如电脑摄像头或手机摄像头等。

在一个优选的实施例中，鼻托3与头戴式主体1之间的连接优选为可拆卸连接，以便用户自行更换或清理鼻托3。可拆卸连接包括螺纹连接、磁铁吸附、卡接、卡箍连接或以过盈配合方式进行的插接。由于用户的面部特征是因人而异的，统一制式的鼻托3很难与所有用户相契合，会导致个别或多数用户佩戴不舒服，作为优选方案，鼻托的高度、宽度等有多种配件方案，用于适应不同性别、人种的用户和戴眼镜的用户。尤其是对于习惯佩戴眼镜的使用者，必须摘掉眼镜才能佩戴具有鼻托3的眼动仪，若是必须佩戴眼镜则还需要定制特定形状的眼镜，由此带来极大的不便。但本实用新型的眼动仪的鼻托3能够从头戴式主体1上拆卸下来，用户就可以根据自己的面部特征或是否戴眼镜来选择适合自己的鼻托3。用户戴眼镜时，选择一种长度较短的特殊鼻托3，鼻托3有针对眼镜的凹槽式设计，佩戴时眼镜鼻托架在特殊鼻托的上方，采用特殊鼻托3的眼动仪佩戴起来更为方便快捷。

在一个优选的实施例中，该眼动仪10还包括信号收发器(未显示)。信号收发器设在上头戴式主体1，并与控制系统相连接。信号收发器的设置位置不作特别限定，可安装在头戴式主体1的前端、后端、内部或表面。信号收发器用于接收预定的外界终端(如手机、电脑和遥控器等)的控制信号和/或者向外界终端传输信息。该信号收发器可选为近程通讯模块，如常见的蓝牙模块、WiFi模块(如WiFi Direct)或红外模块等，当然信号收发器也可以为远程通信模块，如常见的无线电收发模块或互联网通信模块等等。用户能够使用外界终端将控制信号发送给信号收发器，同时信号收发器也能将接收到的前置摄像头21和眼睛摄像头22采集的图像信息传递给外界终端，从而增加本实用新型实施例的眼动仪10的交互性，该眼动仪采集的图像信息也可以用于其它设备或用途。

与现有的测距技术相比，根据本发明的实施例的用于测距的图像处理方法基于摄像装置获取的图像信息进行测距，简单、方便、易于操作，且精度高。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种眼动仪，其特征在于，包括：

头戴式主体；

多个前置摄像头，多个所述前置摄像头沿周向间隔开地设置在所述头戴式主体上，多个所述前置摄像头中至少两个能够同时采集所述头戴式主体的前方的目标场景的图像信息；

设置在所述头戴式主体上的控制系统，所述控制系统与所述前置摄像头相连，使得该控制系统能够基于所述图像信息对所述目标场景进行三维重构，和/或基于所述图像信息对所述目标场景中的至少一个物体进行测距。

2.根据权利要求1所述的眼动仪，其特征在于，还包括设置在所述头戴式主体的前端的鼻托，在多个所述前置摄像头中，一部分所述前置摄像头位于所述鼻托的一侧，而另一部分的所述前置摄像头位于所述鼻托的另一侧。

3.根据权利要求2所述的眼动仪，其特征在于，所述鼻托与所述头戴式主体之间的连接为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的眼动仪，其特征在于，所述前置摄像头与头戴式主体之间的连接为可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的眼动仪，其特征在于，所述前置摄像头包括可见光摄像头、红外摄像头或热成像摄像头。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的眼动仪，其特征在于，还包括用于采集被试者眼睛的图像信息的眼睛摄像头，所述眼睛摄像头通过支撑部件与所述头戴式主体相连，所述眼睛摄像头与控制系统相连，使得所述控制系统能够基于采集的被试者眼睛的图像信息与采集的目标场景的图像信息，获知用户是否聚焦在所述目标场景中的目标对象，在所述目标场景中，所述目标对象相对于预先设置的标识物的位置是固定不变的，所述标识物包括标识图案和/或标识光，所述标识图案包括一维条码和/或二维码，而所述标识光包括荧光和/或不可见的红外光源。