[发明专利]视线计测装置、ROM及视线计测方法

权利要求书

1.一种视线计测装置，包含：

第一视线向量计算部，该第一视线向量计算部根据脸图像的时间序列，利用所述脸图像上的脸的眼睛的角膜反射像、所述脸图像上的脸的眼睛的瞳孔中心位置、以及预先确定的三维眼球模型，计算摄像机坐标系中的三维的视线向量的时间序列，所述脸图像表示通过对被观察者的所述脸进行摄像的摄像部而在从光照射部对所述被观察者的眼睛照射光时被摄像的所述脸的图像；

脸位置姿势推定部，该脸位置姿势推定部基于所述脸图像的时间序列和预先确定的三维脸形状模型，推定所述脸的三维的位置姿势的时间序列；

眼球中心位置计算部，该眼球中心位置计算部基于通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势的时间序列、以及通过所述第一视线向量计算部计算出的所述视线向量的时间序列，计算所述三维脸形状模型的坐标系中的眼球中心的三维位置的时间序列；

固定参数计算部，该固定参数计算部基于通过所述眼球中心位置计算部计算出的所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置的时间序列，计算所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置并将该三维位置作为固定参数；以及

第二视线向量计算部，该第二视线向量计算部基于表示通过所述摄像部摄像的所述脸的脸图像上的所述脸的眼睛的瞳孔中心位置、通过所述固定参数计算部计算出的所述眼球中心的三维位置、以及通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势，在所述摄像机坐标系中，计算从所述眼球中心的三维位置朝向瞳孔中心的三维位置的三维的视线向量。

2.根据权利要求1所述的视线计测装置，其中，

还包含眼球结构参数计算部，该眼球结构参数计算部基于通过所述眼球中心位置计算部计算出的所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置的时间序列，利用所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置不变化的情况，计算眼球结构参数并将该眼球结构参数作为固定参数。

3.根据权利要求1或2所述的视线计测装置，其中，

所述第一视线向量计算部包含：

角膜反射像位置推定部，该角膜反射像位置推定部基于所述脸的眼睛的角膜反射像和所述三维眼球模型，推定所述角膜反射像的三维位置；以及

角膜曲率中心计算部，该角膜曲率中心计算部基于所述角膜反射像的三维位置，计算角膜曲率中心的三维位置，

所述第一视线向量计算部基于所述角膜反射像的三维位置和所述角膜曲率中心的三维位置，计算所述摄像机坐标系中的三维的视线向量。

4.根据权利要求1所述的视线计测装置，其中，

所述眼球中心位置计算部包含：

摄像机坐标系眼球中心坐标计算部，该摄像机坐标系眼球中心坐标计算部基于通过所述第一视线向量计算部计算出的所述视线向量，计算摄像机坐标系中的所述眼球中心的三维位置；以及

脸坐标系眼球中心坐标变换部，该脸坐标系眼球中心坐标变换部基于通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势，将所述摄像机坐标系中的所述眼球中心的三维位置变换为所述三维脸形状模型的坐标系中的所述眼球中心的三维位置。

5.根据权利要求1所述的视线计测装置，其中，

所述第二视线向量计算部基于表示通过所述摄像部摄像的所述脸的脸图像上的所述脸的眼睛的瞳孔中心位置和与所述摄像部相关的参数，计算所述瞳孔中心位置的三维位置，

基于通过所述脸位置姿势推定部推定的所述脸的三维的位置姿势，将通过所述固定参数计算部计算出的所述眼球中心的三维位置变换为所述摄像机坐标系中的所述眼球中心的三维位置，

在所述摄像机坐标系中，计算从所述眼球中心的三维位置朝向所述瞳孔中心的三维位置的三维的视线向量。