[发明专利]一种基于单目摄像头的视线测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于单目摄像头的视线测量方法，其特征在于，包括：

获取第一摄像头基于观测点拍摄的标定板的第一图像，对所述第一图像进行检测，其中，所述观测点包括后视镜，仪表盘，车窗和中控屏；

当检测到所述第一图像中存在阿鲁克标记时，根据设置的所述标定板的坐标系和所述第一摄像头的坐标系，计算所述标定板的坐标系相对于所述第一摄像头的坐标系的旋转矩阵和平移向量，以使得到所述观测点在所述标定板的第一坐标位置；

获取第二摄像头基于预设位置拍摄的所述标定板的第二图像，根据设置的所述第二摄像头的坐标系，计算所述标定板中每个坐标位置在所述第二摄像头的第二坐标位置，并根据所述第一坐标位置，得到所述观测点在所述第二摄像头的第三坐标位置；

获取所述第二摄像头基于预设位置拍摄的人脸图像，根据设置的人脸坐标系，获取并根据所述人脸图像中的瞳孔在所述人脸坐标系中的第四坐标位置，并计算所述瞳孔在所述第二摄像头的第五坐标位置；

根据所述第三坐标位置和所述第五坐标位置，计算视线测量结果。

2.如权利要求1所述的一种基于单目摄像头的视线测量方法，其特征在于，所述获取所述第二摄像头基于预设位置拍摄的人脸图像，根据设置的人脸坐标系，获取并根据所述人脸图像中的瞳孔在所述人脸坐标系中的第四坐标位置，并计算所述瞳孔在所述第二摄像头的第五坐标位置，具体为：

获取所述第二摄像头基于预设位置拍摄的人脸图像，检测所述人脸图像中是否包含人脸；

当检测到人脸时，获取所述人脸的特征点，基于设置的人脸坐标系，获取所述特征点在所述人脸坐标系中的第四坐标位置，其中，所述特征点包括瞳孔；

将所述第四坐标位置与默认脸部模型进行匹配，获取所述瞳孔的归一化坐标，同时获取所述人脸坐标系相对于所述第二摄像头的坐标系的旋转矩阵和平移向量；

根据所述瞳孔的归一化坐标和所述人脸坐标系相对于所述第二摄像头的坐标系的旋转矩阵和平移向量，计算所述瞳孔在所述第二摄像头的第五坐标位置。

3.如权利要求1所述的一种基于单目摄像头的视线测量方法，其特征在于，所述设置的所述标定板的坐标系和所述第一摄像头的坐标系，具体为：

设置所述标定板的右上角为所述标定板的坐标系的原点以所述标定板的坐标系的左边为x轴，以所述标定板的坐标系的下边为y轴；

设置所述第一摄像头的镜头中心为所述第一摄像头的坐标系的原点，以所述第一摄像头的镜头方向为z轴，以所述第一摄像头的镜头下方为y轴。

4.一种基于单目摄像头的视线测量装置，其特征在于，包括：观测点坐标获取模块、观测点坐标转换模块、瞳孔坐标获取模块和视线测量模块；

其中，所述观测点坐标获取模块，用于获取第一摄像头基于观测点拍摄的标定板的第一图像，对所述第一图像进行检测，其中，所述观测点包括后视镜，仪表盘，车窗和中控屏；当检测到所述第一图像中存在阿鲁克标记时，根据设置的所述标定板的坐标系和所述第一摄像头的坐标系，计算所述标定板的坐标系相对于所述第一摄像头的坐标系的旋转矩阵和平移向量，以使得到所述观测点在所述标定板的第一坐标位置；

所述观测点坐标转换模块，用于获取第二摄像头基于预设位置拍摄的所述标定板的第二图像，根据设置的所述第二摄像头的坐标系，计算所述标定板中每个坐标位置在所述第二摄像头的第二坐标位置，并根据所述第一坐标位置，得到所述观测点在所述第二摄像头的第三坐标位置；

所述瞳孔坐标获取模块，用于获取所述第二摄像头基于预设位置拍摄的人脸图像，根据设置的人脸坐标系，获取并根据所述人脸图像中的瞳孔在所述人脸坐标系中的第四坐标位置，并计算所述瞳孔在所述第二摄像头的第五坐标位置；

所述视线测量模块，用于根据所述第三坐标位置和所述第五坐标位置，计算视线测量结果。