[发明专利]基于瞳孔对称性的自动直视检测方法和系统

说明书

技术领域

本发明提供基于瞳孔对称性的直视检测。

背景技术

存在用于检测人类用户何时正在直视设备的很多应用。一个此类 应用是自助服务机。该自助服务机可以通常处于利用闪烁图形吸引注 意力的模式中，直到某人实际注视该设备。在这点上，其可以发起定 向促销活动，因为该促销活动得到了用户的注意。

自助服务机也可以由简单的接近性传感器或由采用诸如背景减 除之类技术的机器视觉系统来激活。然而，这些方案仅确保有人在附 近，但是不确保他正在注视着设备。

另一应用是操作者告警监视。可能需要机器的操作者以规则的间 隔来查看各种任务相关区域或方向。例如，警觉的汽车司机需要通过 风挡向前看并且不时查看后视镜。如果没有这样做或者仅查看一个 点，则该司机可能已经变得昏昏欲睡。可以通过在每个特定的点(即， 风挡的基部以及后视镜中)处放置注视检测器来确定适当的注视交 替。

还存在多个司机告警系统。它们中的大部分是基于眨眼频率或眼 皮闭合速率的。同样，它们无法确保司机正在注意其环境的重要方面 (例如，他可能正面对行人)。

在市场上有很多眼睛跟踪设备。然而，它们中的大部分必须由用 户佩戴。其他设备是笨重的或针对用户头部而言具有有限的可接受位 置范围。

发明内容

本发明提供基于瞳孔对称性的直视检测。该系统通过首先在摄像 机图像中找到用户的眼睛，并且测量瞳孔区域的对称性来工作。瞳孔 和瞳孔区域可以互换地使用。如果该瞳孔区域接近于圆形，则系统确 定用户正几乎直接或近似于直接地注视摄像机，或向该摄像机直视。 该技术处理双眼运动和头部运动(例如，注视可以在头部转动或不转 动时改变)。

本发明的一个实施方式公开了一种用于基于瞳孔对称性进行直 视检测的方法，包括：在来自于摄像机的摄像机图像中找到用户的一 个或两个用户眼睛的瞳孔区域；测量瞳孔区域的对称性；确定该瞳孔 区域是否接近于圆形；以及如果该瞳孔区域接近于圆形，则确定该用 户正注视着该摄像机。

本发明的另一实施方式是一种用于基于瞳孔对称性进行直视检 测的系统，该系统包括：摄像机，用于找到用户眼睛和瞳孔区域，该 摄像机具有光轴；第一组红外发光二极管(LED)，用于发出红外光 到用户眼睛中，从而该摄像机可以获取用户瞳孔区域的第一图像；第 二组红外发光二极管，用于发出红外光到用户眼睛中，从而该摄像机 可以获取用户瞳孔区域的第二图像；以及处理单元，用于计算第一获 取图像和第二获取图像的逐个像素的差而标识可能的回射器。

在又一实施方式中，一种用于在系统中操作的计算机程序产品包 含在计算机可读介质中，该系统包括处理单元、存储器、总线以及输 入/输出(I/O)接口，该计算机程序产品用于实现一种用于检测用户 对摄像机的直视的方法，该方法包括：在来自于摄像机的摄像机图像 中找到用户的一个或两个用户眼睛的瞳孔区域；测量至少瞳孔区域的 对称性；确定该至少一个瞳孔区域是否接近于圆形；以及如果该至少 一个瞳孔区域接近于圆形，则确定该用户正注视着该摄像机。

另一个实施方式描述了一种用于将包括集成计算机可读代码的 计算基础设施部署到计算系统中的方法，其中与该计算系统组合的该 代码能够执行用于检测用户对摄像机的直视的处理，该处理包括：在 来自于摄像机的摄像机图像中找到用户的一个或两个用户眼睛瞳的 孔区域；测量至少瞳孔区域的对称性；确定至少一个瞳孔区域是否接 近于圆形；以及如果该至少一个瞳孔区域接近于圆形，则确定该用户 正在注视该摄像机。

附图说明

从结合附图在下面详细描述的本发明的各个方面中，将更容易理 解本发明的这些和其他特征，在附图中：

图1示出了适于实现本发明实施方式的数据处理系统。

图2示出了用于实现本发明实施方式的网络。

图3示出了本发明可以检测的面部表情的各种绘图。

图4示出了具有透镜、两组LED和光轴的本发明的实施方式。

图5示出了用于扫描用户眼睛和瞳孔区域以及用于确定用户是否 正在注视摄像机的方法的一个实施方式。

附图不必按比例绘制。这些附图仅是示意性图示，而不旨在绘出 本发明的具体参数。这些附图旨在仅绘出本发明的典型实施方式，并 且因此不应认为是对本发明范围的限制。

具体实施方式