本發(fā)明涉及人眼視線的測量和跟蹤技術領域，涉及一種利用激光和放生眼球實現(xiàn)可視的空間視線基準和視線落點的方法和裝置，為視線跟蹤測量、眼神識別提供精確的視線跟蹤測量基準和比對方法。

背景技術：

對于眼動分析、視線測量和跟蹤、眼神識別等技術及研究領域，需要對眼睛的位置和姿態(tài)進行跟蹤和定位，需要識別和確定眼睛注視的方向和空間位置，采用的方法是利用攝像機跟蹤眼睛的動作，配合前方的合作目標，這樣的合作目標通常是空間位置已知的事物，例如：屏幕中的閱讀內容，操作面板上的按鈕和手柄等，通過人機交互預先讓眼睛注視幾個同屏的已知點來確定眼睛的相對位置和姿態(tài)，即可關聯(lián)的確定眼睛注視的其它位置或內容。如果沒有合作目標配合，在自由空間中確定眼睛注視的方向和落點，通常采用視線跟蹤的方法，例如：利用攝像機跟蹤眼球的運動，跟蹤眼瞳孔的朝向等來間接確定視線的方向，因此需要一種等效的空間基準視線仿真方法和裝置來檢測和評價攝像機跟蹤方法的效果和準確性。

技術實現(xiàn)要素：

為了給沒有合作目標情況下的自由空間視線跟蹤測量提供可視的、精確的和可比對的視線基準，本發(fā)明提出了如下技術方案：

所述的自由空間標準視線為視線跟蹤測量提供空間視線基準。所述的自由空間標準視線是利用線激光、仿生眼球、向心關節(jié)球軸承機構和3D打印人眼部位仿生面部，構成仿生眼標準視線發(fā)生器；所述的標準視線發(fā)生器利用放置于視線前方的二維網(wǎng)格板，可以直觀地獲得標準視線落點位置與利用攝像機采集眼睛瞳孔邊界圓間接獲取的視線跟蹤落點位置的差值。

技術方案所述的自由空間標準視線基準，為視線跟蹤測量提供可評估的視線基準。

本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是：由紅色線激光束表示視線空間方向，該激光束與眼睛瞳孔邊界圓所形成的平面圓心法線方向重合，給人一種直觀可視的仿真視線指示，可以方便地用于通過攝像機跟蹤測量眼睛瞳孔位置和姿態(tài)間接測量視線的精度評估和校正。

附圖說明

圖1為仿生眼球瞳孔邊界圓所形成平面中心法線代表視線示意圖。

該附圖中，各標號所代表的含義說明如下：

1：仿生眼球； 2：瞳孔邊界圓；

3：瞳孔邊界圓所形成平面中心法線

圖2為仿生眼球和線激光所構成的仿真視線發(fā)生器示意圖。

該附圖中，各標號所代表的含義說明如下：

1：仿生眼球； 2：瞳孔邊界圓；

3：紅色線激光器； 4：向心關節(jié)球軸承外套機構

5：仿真視線(紅線激光束)

圖3為仿真激光視線發(fā)生器工作原理及空間落點測量示意圖。

該附圖中，各標號所代表的含義說明如下：

1：仿生眼球； 2：瞳孔邊界圓；

3：紅色線激光器； 4：仿真視線落點；

5：仿真視線(紅線激光束)； 6：二維網(wǎng)格板；

7：導軌； 8：移動臺架

具體實施方式

結合附圖對本發(fā)明的具體的實施方式進一步說明。

實施例：

如圖2所示，選擇1比1的仿生人眼球(1)，利用機加工在仿生眼球通過瞳孔中心加工一個通孔，該通孔由機加工保證與仿生眼球瞳孔邊界圓中心法線重合；將紅色的半導體LD線激光器(3)從仿生眼球后部的加工孔中穿進去，并利用粘合劑適當固定；利用3D打印機仿造向心關節(jié)球軸承外套打印出ABS塑料的仿生人眼部分的面部和仿生眼球旋轉外套(4)，使仿生眼球連同激光器一起可以按照人眼的動作旋轉。

所述的仿生眼球外套與移動臺架(8)剛性連接。

所述的移動臺架(8)為一可以在一維導軌(7)上移動的導座，在上平面垂直剛性固定一圓立柱。

如圖3所示，所述的帶有激光器(3)的仿生眼球(1)在塑料的外套(4)中仿效人眼轉動，仿生眼球(1)當前的位置和姿態(tài)所代表的視線空間方向和在所述的網(wǎng)格屏幕(6)上的落點由激光仿真視線(5)清晰地顯示出來。

利用攝像機獲取的基于瞳孔邊界圓(2)中心法線的視線測量和跟蹤結果與激光仿真標準視線(5)做比較可以方便獲得測量和跟蹤的視線結果與激光仿真標準視線(5)之間的誤差。