[发明专利]一种视线估计方法

权利要求书

1.一种视线估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)用户按照预设条件注视屏幕上的若干指定点，获取注视点估计值的横纵坐标数据，横纵坐标数据用于计算校准误差S′_h；

(2)从所述摄像头拍摄的图像中获取双眼内眼角在图像上的坐标，判断双眼内眼角中心是否在图像中央，如果是，执行步骤(4)；如果否，执行步骤(3)；

(3)通过双眼的内眼角在图像上的坐标获取双眼内眼角中心点的坐标与图像中央点的差量F_M，将双眼内眼角、双眼瞳孔中心和脸边界的横坐标与纵坐标整体进行坐标变换以完成用户头部偏移的校正，执行步骤(4)；

(4)判断用户脸平面与屏幕平面之间是否有旋转角度β，如果是，执行步骤(5)；如果否，执行步骤(6)；

(5)双眼内眼角与对应脸边界的距离不同，对用户头部旋转，根据所述旋转角度β对所述双眼内眼角、所述双眼瞳孔中心的坐标进行转换，将用户脸平面校正为正脸；

(6)将用户脸平面、屏幕距离与双眼内眼角点三者之间的关系表示成三次多项式函数，通过待定系数法确定多项式函数的系数；

(7)获取3D模型，根据所述3D模型获取注视点的纵坐标和横坐标，通过所述三次多项式函数确定注视点S′_f，其中，所述注视点的纵坐标具体为眼球光轴与屏幕交点的纵坐标；所述注视点的横坐标具体为左右眼的光轴与屏幕交点的横坐标的平均值；

(8)对校准误差S′_h和注视点S′_f进行求和获取最终的注视点S′，即S′＝S′_f+S′_h。

2.根据权利要求1所述的一种视线估计方法，其特征在于，所述对用户头部旋转具体为：以垂直于水平面并且通过双眼中心的直线为轴的脸部旋转。

3.根据权利要求1所述的一种视线估计方法，其特征在于，所述3D模型具体为：坐标原点O′为屏幕中央正上方点，即摄像头所在位置，S为用户在屏幕上的注视点，P表示瞳孔中心，O₁表示角膜中心，O表示眼球中心，M表示内眼角点，N表示眼前点；h，i分别表示内眼角点和瞳孔中心在摄像头像平面上的对应点，K，K₀，K₁分别表示眼球中心与角膜中心、眼球中心与瞳孔中心、眼球中心与眼前点的距离；虚线部分表示眼睛的光轴，实线O₁S表示眼睛的视线方向，即眼睛的视轴，d表示用户脸平面与屏幕的距离；通过获得的内眼角点M来计算眼球中心O，O与N点的连线定义为光轴，计算出光轴方向算出光轴与屏幕的交点。