视线跟踪系统中的眼角点精确定位方法

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1、第33卷第18期计算机工程2007年9月Vol.33No.18ComputerEngineeringSeptember2007·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2007)18—0199—03文献标识码：A中图分类号：TP391.4视线跟踪系统中的眼角点精确定位方法高飞，张宪民(上海交通大学模式识别与图像处理研究所，上海200240)摘要：在视线跟踪系统中，提出了一种以眼角点为参考点来计算人眼注视方向和位置的新方法。该方法中以动点和参考点的差值来计算人眼的注视方向和位置。动点采用虹膜中心，因为它可以准确反映眼球的变化。参考点采用眼角点，因为眼角

2、点在人脸上是个非常稳定的点，人脸表情的变化基本上不会引起它的位置变化。该方法克服了过去以mark点或普尔钦斑点为参考点的缺点，不需要使用者在脸上做mark点，而且允许人脸在小范围内偏转。实验证明，该方法中自动定位眼角点快速准确，可以很好地解决视线跟踪系统中眼睛相对运动距离的问题。关键词：红外电视法；人机交互；视线跟踪；眼角点定位PreciseEye-cornerLocatinginEye-gazeTrackingSystemGAOFei,ZHANGXian-min(PatternRecognition&ImageProcessingInstitute,Shan

3、ghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)【Abstract】Thispaperproposesanovelmethodforcomputingtheeye-gazedirectionandpositionintheeye-gazetrackingsystem.TheeyecornerisappliedasthereferencepointinsteadofmarkandPurkinjepointsintraditionalones.Thedifferenceofthemovingpointandthereferenceone

4、isemployedtocomputetheeye-gazedirectionandpositioninthepresentedmethod.Thecenterofirisisexploredasthemovingpointduetothatitcanaccuratelyreflectthemovingstateofeye.Theeyecornerisexploitedasthereferencepointduetothatitisthemoststablepointandrelativelyinsensitivetofacialexpressions.The

5、proposedmethodovercomestheshortcomingsofconventionalonesthatadoptthemarkandPurkinjeasthereferencepoints,anditdoesnotneeduserstomarkthemarksonfacesandallowthemoderatevariationsofhearpose.Experimentalresultsindicatethatthemethodoftheeyecornerlocatingisfastandprecise.Inthisway,therelat

6、ivedistanceproblemofeyemotionarisingintheeye-gazetrackingsystemcanbewellhandled.【Keywords】infraredTVmethod;human-computerinteraction;eye-gazetracking;eyecornerlocating[1][4][5]“眼动鼠标”是“视线跟踪”的一种，它不用实际的点一般取普尔钦(Purkinje)斑点或mark点，通过虹膜与普鼠标来控制计算机，而是通过眼睛的注视来控制电脑屏幕上尔钦斑点或mark点的相对位置来确定人眼注视方向和位

7、置。鼠标点的运动，并且通过眼睛注视来打开或者关闭一个窗口当用一红外辅助光源照射到人的脸部时，会在眼睛角膜表面[2]程序。实验显示，用视线跟踪来完成操作比鼠标操作快。形成反射像，此反射像被称为普尔钦斑点，用普尔钦斑点作视线跟踪必须由眼动测量来实现，主要有以下几种眼动测量为参考点会增加硬件成本，而且规定人脸必须正视屏幕。以方法：主观感知法，记纹鼓肌肉记录方法，眼电图法或EOGmark点为参考点，mark点方法虽然精度较高，但是实际用[3]法，电磁线圈法，红外光电反射法，红外电视法。其中，起来有非常的大局限性，因为具体应用的时候不可能让使用红外电视法是目前最受青睐的

8、方法。在红外电视法中，为了者每次都画一