[发明专利]一种头戴式眼动仪检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种眼睛检测和跟踪的方法，尤其涉及的是一种头戴式眼动仪检测方法。 

背景技术

传统的眼睛检测和跟踪方法主要利用眼睛在外观和形状上与人脸其它部分的差别.眼睛的特点，如黑色的瞳孔、白色的巩膜、圆形的虹膜、眼角、眼睛的形状等，可以用来区分人眼与其他对象，但由于闭眼、眨眼、眼睛大小和位置的可变性、不同的照明条件、人脸的方向等原因，这些眼睛的特点将减小甚至消失。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种头戴式眼动仪检测方法，利用瞳孔对近红外光的反射现象定位瞳孔。 

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤： 

（1）角膜发射光斑中心提取 

红外光源照射人眼，在角膜表面形成一个亮点，在眼摄像机拍摄到图像中有一个白色区域即角膜反射，在图像平面内，取角膜反射中心作为参考点，根据每帧眼图给出一个自适应变化的阈值，从而对图像进行二值化得到二值图像，所述的自适应变化的阈值根据下面的比率函数得到，该函数的极点所对应的阈值就是自适应后的最佳阈值， 

ratio为比率，Area_最大光斑是最大光斑的面积，Area_总是图像的总面积； 

根据上式得到的阈值对图像进行二值化处理，把大于该阈值的坐标点像素值设为1，小于该阈值的坐标点像素值设为0，Area_最大光斑的面积与只有角膜表面形成的亮点的大小相仿，因此亮点的像素值都为1，图像其它坐标点的像素值都为0，亮点从背景中分离处理， 

对亮点图像区域求质心（i_c,j_c）作为反射中心： 

ic=Σpij∈blobpurkpij·i/Σpij∈blobpurkpij]]>

jc=Σpij∈blobpurkpij·j/Σpij∈blobpurkpij]]>

p_ij是（i，j）点坐标的像素灰度值；i为图像的横坐标，j为纵坐标，blob_purk为亮点图像区域； 

（2）提取瞳孔轮廓的特征点 

通过延展星射线法从图像中一个初始点延伸出数条等角度间隔的射线，然后沿着这些射线向外，对射线上的点逐像素求导；当某一点的灰度导数值最大的时候，该点就是是瞳孔轮廓上的一个特征点； 

（3）瞳孔轮廓拟合