[发明专利]一种眼动追踪系统及其追踪方法

权利要求书

1.一种眼动追踪系统，其特征在于，包括依次连接的瞳孔相机成像模块、图像识别分析模块、马达控制模块和OCT系统模块；

所述瞳孔相机成像模块用于实时采集瞳孔图像；

所述图像识别分析模块用于识别瞳孔相机图像中的环形映光点，进而通过拟合计算出环形映光点的半径或直径，通过短时间连续读取至少两幅图像，取第一图像为参考图像，计算出第二图像中环形映光点的半径或直径相对参考图像的偏移量，并计算沿眼轴方向的眼动的大小和方向，进而换算为相应的马达补偿的位移大小和移动方向；

所述马达控制模块用于控制马达按照图像识别分析模块计算得到的马达补偿方向和位移进行移动，从而追踪人眼移动；

所述OCT系统模块用于对眼前节和眼后节分别进行三维成像。

2.根据权利要求1所述的一种眼动追踪系统，其特征在于，所述瞳孔相机成像模块由环形瞳孔照明LED、接目镜、成像透镜和相机构成，所述环形瞳孔照明LED由排列成圆环状的不少于3个等间距排列的LED组成。

3.一种如权利要求1或2所述的眼动追踪系统的追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对待测物进行成像采集从而获取不少于两幅图像；

(2)根据图像中的环形映光点，通过拟合计算出每个图像中环形映光点的半径或直径；

(3)根据每个图像中计算出的环形映光点的半径或直径，计算沿眼轴方向的眼动的大小和方向，进而换算为相应的马达补偿的位移大小和移动方向；

(4)根据马达补偿的位移大小和移动方向调节马达进行移动；

(5)最终通过OCT系统模块进行成像。

4.根据权利要求3所述的一种眼动追踪系统的追踪方法，其特征在于，所述步骤(3)换算为相应的马达补偿的位移大小和移动方向的具体步骤如下：当有眼动时，后一个图像中环形映光点的半径或直径相对前一个图像中环形映光点的半径或直径会有变化量ΔR，当变化量ΔR超出阈值时，向马达控制模块发出指令，使马达移动相应的位移量ΔZ。

5.根据权利要求4所述的一种眼动追踪系统的追踪方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算变化量ΔR和位移量ΔZ的具体步骤如下：在傍轴近似条件下，环形瞳孔照明LED的直径为：

其中m_L为光学系统的放大倍数，R_c为人眼角膜半径，w为眼睛与接目镜之间的距离，d为环形瞳孔照明LED的中心到接目镜顶点之间的距离；

由上式求导数可得环形映光点直径随工作距离的变化为：

其中变化量马达移动相应的位移量ΔZ＝-dw。

6.根据权利要求4所述的一种眼动追踪系统的追踪方法，其特征在于，所述步骤(3)中阈值的确定方法如下：所述环形映光点的半径或直径变化大小阈值不小于环形映光点的半径或直径的测试可重复性。

7.根据权利要求3所述的一种眼动追踪系统的追踪方法，其特征在于，所述步骤(5)中通过OCT系统模块进行成像的具体步骤如下：眼前节OCT成像时，从系统内部将OCT前后节切换模块移入OCT光路中即可对眼前节进行成像；当进行眼后节OCT成像时，从系统内部将OCT前后节切换模块移出OCT光路即可对眼后节进行成像。