用于视线追踪系统的眼部特征参数检测方法

摘要

用于视线追踪系统的眼部特征参数检测方法，属于人机交互领域，特别涉及人机交互系统中生物特征检测。此方法主要用来提高瞳孔定位的精度。针对瞳孔运动造成的差分图像瞳孔区域不全，通过迭代扩展的方式还原瞳孔区域，提高了瞳孔定位的精度。针对角膜反射区域边界的不确定性，通过多次分割的方式计算质心，减小了模糊的边界区域对质心结果的影响。针对头部随机运动造成的阈值分割法瞳孔定位错误，利用瞳孔的历史信息，在上一时刻瞳孔附近进行特征提取，提高了瞳孔定位鲁棒性。建立了一个多特征参数提取的流程。实验结果验证了本发明方法的有效性。在人机交互和疾病诊断两个领域有着广泛的应用，如助残，虚拟现实，认知障碍诊断，人因分析等。

主权项

用于视线追踪系统中的眼部特征参数检测方法，其特征在于：1)对输入的相邻两帧亮暗瞳图像进行差分；所述的对输入的相邻两帧亮暗瞳图像进行差分是指通过控制光源，交替亮暗，产生亮瞳和暗瞳图像，对这相邻的两帧亮暗瞳图像做差分；2)对差分图像做基本滤波；所述的对所得差分图像做基本滤波包括基于规则滤波和连通区域分析、形状大小滤波；3)搜索眼睛区域，校验眼睛区域的合理性，如果满足合理性，求质心定位普尔钦斑中心，并对瞳孔边缘做边缘滤波，消除角膜反射对瞳孔边缘轮廓的影响，椭圆拟合定位瞳孔中心；不满足合理性，则调整基本滤波阈值再次进行基本滤波，重新执行步骤2)；所述的校验眼睛区域合理性的条件为：(a)|BLOB|＝2，(b)‖blobL‑blobR‖≥thres18，(c)‖blobL‑blobR‖≤thres19，其中条件(a)是指团块集合中团块的数量为2，条件(b)和(c)是指左右瞳孔距离‖blobL‑blobR‖在瞳孔距离下阈值thres18与瞳孔距离上阈值thres19之间；所述的校验眼睛区域合理性要同时满足(a)、(b)、(c)三个条件；4)提取眼部特征参数，得到瞳孔到角膜反射的向量，如果向量长度满足阈值范围，则视为检测成功，就用特征参数进行视线的计算，来进行人脸定位；否则返回差分图像，重新进行基本滤波，重新执行步骤2)。