[发明专利]基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，所述方法将眼动模式数据获取过程分为学习阶段和测试阶段，通过在学习阶段得到的受试者注视模型对在测试阶段得到的受试者眼动特征进行预测，获取受试者的眼动模式数据，包括如下步骤：

1)布置眼动模式数据获取环境，保证在整个眼动模式数据获取过程中，受试者只能注视计算机屏幕；

2)由操作者针对受试者情况确定程序运行参数，将程序运行参数输入到计算机中；所述程序运行参数包括呈现光栅刺激的光栅顺序模式、所测试的单眼类型和采集图像的时间间隔；所述呈现光栅刺激的光栅顺序模式为多种，每种光栅顺序模式包括多个特定频率的光栅刺激；所测试的单眼类型包括左眼或右眼；

3)在学习阶段，计算机根据程序运行参数呈现图片，同时标定图片呈现的位置为左或右，依次通过识别受试者的人脸人眼位置、进行特征提取和SVM学习得到受试者单眼的注视模型，建立分类器h；

4)在测试阶段，计算机根据程序运行参数呈现光栅刺激，同时标定每一特定频率的光栅刺激的位置作为真实值，通过人眼人脸位置识别得到受试者在每一特定频率光栅刺激的注视时段的人脸人眼位置，再通过进行特征提取得到受试者在每一特定频率的光栅刺激时的眼动特征，作为受试者的测试样本集；

5)利用步骤3)建立的分类器h对步骤4)中的测试样本集进行SVM分类预测得到预测值，将此预测值与步骤4)中的真实值进行对比，得到受试者注意到的光栅顺序模式中光栅刺激的最高频率，作为受试者的眼动模式数据。

2.如权利要求1所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，在步骤5)得到受试者眼动模式数据之后，采用相同或不同的程序运行参数重新进行步骤2)～步骤5)；所述不同程序运行参数包括呈现光栅刺激的光栅顺序模式为光栅频率更高的光栅顺序模式或所测试的单眼类型为不同的单眼类型。

3.如权利要求1所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，步骤2)所述程序运行参数还包括受试者图像数据的文件名、测试开始的光栅序号、测试结束的光栅序号、每一个光栅呈现过程中的初始帧序号、每一个光栅呈现过程中的结束帧序号和PCA降维后的维数。

4.如权利要求1所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，所述受试者为婴幼儿；步骤2)所述呈现光栅刺激的光栅顺序模式为三种，分别对应不同年龄和不同视力情况的婴幼儿受试者，每种光栅顺序模式包括十个特定频率的光栅刺激。

5.如权利要求4所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，所述呈现光栅刺激的光栅顺序模式为模式1、模式2和模式3，所包括光栅刺激的特定频率均为逐渐增加，且每一特定频率的光栅刺激都有回溯。

6.如权利要求5所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，所述模式1的10个特定频率依次为：0.32、0.32、0.64、0.64、1.29、1.29、2.28、2.28、5.14和5.14周期/厘米，适合0～2岁或2岁以上视力明显有障碍的婴幼儿；所述模式2的10个特定频率依次为：0.43、0.43、0.86、0.86、1.58、1.58、3.43、3.43、6.85和6.85周期/厘米，适合1～3岁或3岁以上视力明显有障碍的婴幼儿；所述模式3的10个特定频率依次为：2.28、2.28、5.14、5.14、10.28、10.28、13.71、13.71、20.56和20.56周期/厘米，适合2岁以上的婴幼儿。

7.如权利要求1所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，步骤3)所述根据程序运行参数呈现的图片为动画图片；所述呈现方法具体是按先左后右的顺序呈现多次，相邻两次图片呈现之间留有时间间隔，在图片呈现时伴有声音提示；所述受试者单眼的注视模型包括受试者向左看和向右看的注视模型。

8.如权利要求1所述基于计算机视觉的眼动模式数据自动获取方法，其特征是，步骤4)所述根据程序运行参数呈现光栅刺激具体是左右随机出现的，两次光栅刺激呈现之间留有时间间隔；在即将要呈现光栅刺激时播放一段声音，用于吸引受试者的注意。