[发明专利]用于确定凝视方向的方法和设备

权利要求书

1.一种用于追踪用户在由用户观察的移动终端(20)的显示表面(21)上的凝视的方法，包括：在被观察的显示表面上确定用户的凝视的位置，其中提供了位于用户的凝视的轴线上的第一摄像机(33)和指向眼睛且位于第一摄像机(33)的物镜附近的第一光源(L1)，以收集第一视频信号，所述第一视频信号至少包括瞳孔的图像和第一光源的角膜反射的图像；收集第二视频信号，所述第二视频信号包括显示表面(21)的图像；分析第一视频信号，以依据瞳孔的中心(O)相对于第一光源(L1)的角膜反射的中心(P)的位置在眼睛的参考系中测量凝视的方向；以及依据在眼睛的参考系中测量的凝视的方向，在第二视频信号中显示代表位于被观察的显示表面上的凝视的位置的光标，其特征在于，在与第一摄像机(33)的参考系不同的、与被观察的显示表面的参考系关联的参考系中捕获第二视频信号，将多个参考光源(16a、16b、16c、16d)定位在捕获第二视频信号的参考系中，所述多个参考光源指向眼睛并根据与被观察的显示表面共面的二维阵列设置，使得由第一摄像机(33)收集的第一视频信号还包括参考光源在眼睛上的角膜反射(R1、R2、R3、R4)的图像，并且分析第一视频信号，以补充参考光源在眼睛上的角膜反射的中心的位置，并且基于参考光源在眼睛上的角膜反射的中心的位置，并基于在眼睛的参考系中测量的凝视的方向，确定位于被观察的显示表面的平面中的凝视的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在眼睛的参考系中，基于参考光源在眼睛上的角膜反射的中心的位置，相对于眼睛上的被观察的表面的位置来确定凝视的位置，并且在与眼睛的参考系关联的坐标系和与对应于被观察的显示表面的平面、由多个参考光源形成的平面关联的坐标系之间使用转换关系，以便依据在眼睛的参考系中确定的凝视的位置，确定位于被观察的显示表面的平面中的凝视的位置。

3.根据权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，执行初始操作，以依据用户的眼睛在捕获第二视频信号的参考系中校准被观察的表面的定位，计算瞳孔在预限定的测试图案(70)的每个安装点(72)上的中心的位置，所述测试图案定位在被观察的表面的平面中，允许位于被观察的表面的平面和眼睛的图像之间的对应点被限定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，提供靠近第一摄像机(33)的物镜指向眼睛的并设计为促进眼睛的照明的第二光源(L2)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，提供第二摄像机(14)，所述第二摄像机定位在被观察的显示表面的参考系中，以便捕获第二视频信号。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过使用移动终端的视频输出来捕获第二视频信号。

7.一种用于在可移动状态下支撑具有显示表面(21)的移动终端(20)、特别是移动电话或类似物体的设备(10)，以实施根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备包括形成用于设备的手动夹持机构的支撑元件(11)以及相对于支撑元件(11)可移动地安装的托盘(12)，托盘(12)形成设计为在使用位置中接收移动终端的容纳部，其中显示表面(21)能够由用户进行观察，所述设备包括与支撑元件(11)关联的多个参考光源(16a、16b、16c、16d)，所述多个参考光源能够朝向用户的眼睛发射光，并根据与拟接收于容纳部中的移动终端的显示表面(21)共面的二维阵列而设置在容纳部的环境中。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备包括设计为用于保持多个参考光源(16a、16b、16c、16d)的第一支撑框架(17)，第一支撑框架由多个臂构成，所述多个臂在它们中每个的各自第一端处安装在支撑元件(11)上，并在它们各自第二端上安装了来自多个参考光源的一个相应光源。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第二摄像机(14)，所述第二摄像机附接至支撑元件(11)并且能够朝向设计为接收移动终端的容纳部而取向，以便捕获被观察的显示表面的图像。