CN112749604A - 瞳孔定位方法及相关装置、产品 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种瞳孔定位方法及相关装置、产品，应用于电子设备，方法包括：获取目标用户的当前图像帧；判断当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；若当前图像帧不为首帧图像帧，则确定目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹；根据预估运动轨迹和前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定目标用户的瞳孔影像在当前图像帧中的预估位置；根据预估位置确定当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域；根据第一候选区域和第二候选区域确定目标用户的瞳孔影像在当前图像帧中的位置。本申请实施例有利于提高瞳孔定位的效率。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种瞳孔定位方法及相关装置、产品。
背景技术
目前，电子设备中往往具有眼动追踪功能。现有技术中，往往通过对获取的图像帧的全图搜索以确定眼球位置，而在连续的眼动追踪过程中，需要处理的图像帧数量巨大，因此，需要处理的计算量累计过大，使得眼动追踪延迟，降低用户体验。
发明内容
本申请实施例提供了一种瞳孔定位方法及相关装置、产品，以期减少瞳孔定位计算量，提高瞳孔定位效率。
第一方面，本申请实施例提供一种瞳孔定位方法，应用于电子设备，所述方法包括：
获取目标用户的当前图像帧；
判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；
若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹；
根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；
根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域和所述第二区域中仅所述第一候选区域包括所述预估位置；
根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
第二方面，本申请实施例提供了一种瞳孔定位装置，应用于电子设备，所述装置包括处理单元和通信单元，其中，
所述处理单元，用于通过所述通信单元获取目标用户的当前图像帧；以及用于判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则通过所述通信单元获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；以及用于根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；以及用于根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔以及所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；以及用于根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域包括所述预估位置，所述第二区域不包括所述预估位置；以及用于根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行本申请实施例第一方面任一方法中的步骤的指令。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤，所述计算机包括电子装置。
可以看出，本申请实施例中，电子设备实现获取目标用户的当前图像帧，之后，判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧，若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，然后，根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，之后，根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，最后，根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。可见，电子设备能够通过电子设备的运动信息以得到从前一帧图像帧到当前图像帧的运动轨迹，且基于运动轨迹和前一帧图像帧中瞳孔的位置得到当前图像帧的瞳孔位置，有利于在持续进行瞳孔定位，降低针对多帧图像帧的计算量，进而提升眼动追踪的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是本申请实施例公开的一种瞳孔定位方法的流程示意图；
图1B是本申请实施例提供的一种当前图像帧中第一候选区域和第二候选区域的示意图；
图1C是本申请实施例提供的另一种当前图像帧中第一候选区域和第二候选区域的示意图；
图1D是本申请实施例提供的一种当前图像帧中第一候选区域的示意图；
图1E是本申请实施例提供的与图1D对应的一种当前图像帧中第二候选区域的示意图；
图1F是本申请实施例提供的一种当前图像帧中目标用户的瞳孔影像的预估位置和真实位置的示意图；
图2是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的一种瞳孔定位装置的功能单元组成框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请实施例所涉及到的电子设备可以是具备通信能力的电子设备，该电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(terminal device)等等。
目前，电子设备往往通过对获取的图像帧的全图搜索以确定眼球位置，而在连续的眼动追踪过程中，需要处理的图像帧数量巨大，因此，需要处理的计算量累计过大，使得眼动追踪延迟，降低用户体验。
针对上述问题，本申请提出一种瞳孔定位方法，以期提升眼动追踪的效率，下面结合附图对本申请实施例进行详细介绍。
请参阅图1A，图1A是本申请实施例提供的一种瞳孔定位方法的流程示意图，应用于电子设备，如图1A所示，本瞳孔定位方法包括：
S101，电子设备获取目标用户的当前图像帧。
此处，所述目标用户可以是摄像范围内的唯一的用户，所述目标用户也可以是摄像范围内的多个用户中预先经过身份验证的用户。
其中，所述电子设备获取目标用户的当前图像帧可以是所述电子设备通过本端的摄像头获取目标用户的当前图像帧，所述电子设备获取目标用户的当前图像帧可以是所述电子设备通过与所述电子设备进行通信连接的摄像装置获取目标用户的当前图像帧。
可见，本示例中，电子设备可以获取目标用户的当前图像帧。
S102，所述电子设备判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧。
此处，所述首帧图像帧是指开始瞳孔定位的第一帧图像帧，例如进行眼动追踪过程的处理的第一图像帧。
可见，本示例中，电子设备可以确定当前图像帧是否为首帧图像帧。
S103，若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹。
可选的，所述电子设备确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，包括：所述电子设备获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；所述电子设备根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；所述电子设备根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动距离；所述电子设备根据所述加速度确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动方向。
其中，所述预设时间间隔为预先设置的，在进行眼动追踪的过程中，按照该预设时间间隔获取目标用户的图像帧，该预设时间间隔可以是1秒，该预设时间间隔也可以是0.3秒，该预设时间间隔可以是1毫秒，该预设时间间隔可以是1微秒，等等，对该预设时间间隔不作具体限定。
其中，所述电子设备获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据可以是所述电子设备通过所述电子设备中的加速度计记录所述电子设备的加速度数据，包括移动方向数据和移动位移数据。
其中，所述电子设备根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度的实现方式可以是：所述电子设备根据所述电子设备的加速度数据确定所述电子设备的加速度；所述电子设备根据成像原理根据所述电子设备的加速度确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度。此处，所述电子设备和所述目标用户为相对移动，即，适用于人眼不动，电子设备移动的场景。
其中，所述电子设备根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动距离的具体实现方式为将目标用户的瞳孔影像的加速度和所述预设时间间隔代入位移公式
其中，S为前一帧图像帧到当前图像帧的运动位移，a为前一帧图像帧到当前图像帧的目标用户的瞳孔影像的加速度，t为前一帧图像帧到当前图像帧的时间间隔。
可见，本示例中，电子设备能够通过电子设备的加速度计记录的电子设备的运动数据，确定目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹。
S104，所述电子设备根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置。
可选的，所述电子设备根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，包括：所述电子设备将所述当前图像帧与所述前一帧图像帧进行匹配，确定所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置在所述当前图像帧上的第一位置；所述电子设备根据所述运动距离、所述运动方向以及所述第一位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
其中，所述电子设备根据所述运动距离、所述运动方向以及所述第一位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置的实现方式可以是：所述电子设备以所述第一位置为起点，在所述运动方向延伸所述运动距离的长度；确定在所述运动方向延伸所述运动距离的终点为所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
举例来说，若运动距离为1厘米，运动方向为所述第一位置右上方的45°，则确定所述当前图像帧中，所述第一位置右上的45°且距离所述第一位置的位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
可见，在本示例中，电子设备能够在进行眼动追踪的过程中，持续采集目标用户的图像帧，并基于历史图像帧的位置和电子设备的运动数据预测所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
S105，所述电子设备根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域和所述第二区域中仅所述第一候选区域包括所述预估位置。
可选的，所述电子设备根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，包括：所述电子设备确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；所述电子设备确定所述当前图像帧中除所述第一候选区域外的区域为所述第二候选区域。
其中，所述临近所述预估位置是指所述第一候选区域的任一边缘位置距离所述预估位置为当前图像帧的长和宽之和的八分之一到三分之一之间，所述第一候选区域可以是规则图形，如正方形、长方形、圆形、椭圆形，正多边形，等等，所述第一候选区域也可以是不规则图形，对所述第一候选区域的形状不做具体限定。
举例来说，请参考图1B，图1B是本申请实施例提供的一种当前图像帧中第一候选区域和第二候选区域的示意图，如图1B所示，ln为预估位置，Aln为第一候选区域，对应图中的虚线框中的区域，Aanother为第二候选区域，该第一候选区域是以所述预估位置为中心、以所述当前图像帧的长(对应图中的L)和宽(对应图中的W)的和的六分之一为边长的正方形区域，该第二候选区域为所述当前图像帧中除所述第一候选区域之外的区域。
举例来说，请参考图1C，图1C是本申请实施例提供的另一种当前图像帧中第一候选区域和第二候选区域的示意图，如图1C所示，ln为预估位置，Aln为第一候选区域,对应图中的虚线框中的区域，Aanother为第二候选区域，该第一候选区域是以所述预估位置为中心、以所述当前图像帧的长(对应图中的L)和宽(对应图中的W)的和的七分之一为半径的圆形区域，该第二候选区域为所述当前图像帧中除所述第一候选区域之外的区域。
可选的，所述电子设备根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，包括：所述电子设备确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；所述电子设备确定所述当前图像帧中的第二区域为第二参考候选区域，所述第二区域为面积小于所述第一区域且在所述第一区域中包括所述第一位置的区域；所述电子设备确定所述当前图像帧中除所述第二参考候选区域外的区域为所述第二候选区域。
举例来说，请参考图1D和1E，图1D是本申请实施例提供的一种当前图像帧中第一候选区域的示意图，图1E是本申请实施例提供的与图1D对应的一种当前图像帧中第二候选区域的示意图，如图1D所示，ln为预估位置，Aln为第一候选区域，Aln是所述当前图像帧中以所述预估位置为中心、以所述当前图像帧的长(对应图中的L)和宽(对应图中的W)的和的四分之一为边长的正方形区域；如图1F所示，ln为预估位置，A1为第二候选参考区域，对应图中虚线框内的区域，A2为第二候选区域，所述A1为是所述当前图像帧中以所述预估位置为中心、以所述当前图像帧的长和宽的和的八分之一为边长的正方形区域，A2为所述当前图像帧中除A1之外的区域
可见，在本示例中，电子设备能够根据预估位置确定不同的候选区域，进而在候选区域中确定当前图像帧中的目标用户的瞳孔影像，在连续多帧的情况下，大大减少计算量。
S106，所述电子设备根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
可选的，所述电子设备根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置，包括：所述电子设备判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第一候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第一候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第一候选区域不存在所述目标用户的瞳孔影像，则判断所述当前图像帧中的第二候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第二候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第二候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第二候选区域中不存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述当前图像帧中无所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
举例来说，请参考图1F，图1F是本申请实施例提供的一种当前图像帧中目标用户的瞳孔影像的预估位置和真实位置的示意图，如图1F所示，Aln为第一候选区域，ln为预估位置，lm为真实位置，电子设备在进行当前图像帧中目标用户的瞳孔影像定位时，确定到Aln中目标用户的瞳孔影像为lm位置，同时，确定该lm位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置，为下一帧图像帧的目标用户的瞳孔影像提供参考。可见，电子设备在该种情况下，只需要对第一候选区域进行图像数据处理，在连续处理多帧图像帧的情况下，大大减少计算量。
进一步的，所述电子设备判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像，包括：所述电子设备获取所述第一候选区域中的多个像素点中每个像素点对应的灰度值；所述电子设备确定所述多个像素点中灰度值小于预设灰度阈值的多个目标像素点；所述电子设备根据所述多个目标像素点确定所述第一候选区域中的多个目标区域；所述电子设备确定所述多个目标区域中每个目标区域的面积；所述电子设备针对所述多个目标区域中每个目标区域执行以下操作：所述电子设备判断当前处理的目标区域的面积是否落入预设面积范围；若当前处理的目标区域的面积落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域为所述目标用户的瞳孔影像；若当前处理的目标区域的面积未落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域不存在所述目标用户的瞳孔影像。
其中，所述预设面积范围为所述电子设备执行以下操作确定的：所述电子设备获取所述电子设备与所述目标用户之间的距离和角度；所述电子设备根据所述距离和角度得到预设面积范围。
其中，所述电子设备根据所述距离和角度得到预设面积范围可以是：所述电子设备将所述距离和所述角度导入预先训练好的人工智能模型，得到与所述距离和所述角度对应的预设面积范围。
同理，所述电子设备判断所述当前图像帧中的第二候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像与所述电子设备判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像的方式相同，此处不再赘述。
可以看出，本申请实施例中，电子设备实现获取目标用户的当前图像帧，之后，判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧，若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，然后，根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，之后，根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，最后，根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。可见，电子设备能够通过电子设备的运动信息以得到从前一帧图像帧到当前图像帧的运动轨迹，且基于运动轨迹和前一帧图像帧中瞳孔的位置得到当前图像帧的瞳孔位置，有利于在持续进行瞳孔定位，降低针对多帧图像帧的计算量，进而提升眼动追踪的效率。
在一个可能的示例中，所述电子设备判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧之后，所述方法还包括：若所述当前图像帧为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
其中，所述确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置的具体实现方式为通过对所述当前图像帧进行全图搜索确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置，并确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置，此处，通过全图搜索确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置已是相对成熟的现有技术，此处，不作具体阐述。
可见，在本示例中，电子设备能够对首帧图像进行全图搜索以确定所述目标用户的瞳孔影像在该当前图像帧的图像位置。
与上述图1A所示的实施例一致的，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图2所示，所述电子设备200包括应用处理器210、存储器220、通信接口230以及一个或多个程序221，其中，所述一个或多个程序221被存储在上述存储器220中，并且被配置由上述应用处理器210执行，所述一个或多个程序221包括用于执行以下步骤的指令；
获取目标用户的当前图像帧；
判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；
若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹；
根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；
根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域和所述第二区域中仅所述第一候选区域包括所述预估位置；
根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
可以看出，本申请实施例中，电子设备实现获取目标用户的当前图像帧，之后，判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧，若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，然后，根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，之后，根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，最后，根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。可见，电子设备能够通过电子设备的运动信息以得到从前一帧图像帧到当前图像帧的运动轨迹，且基于运动轨迹和前一帧图像帧中瞳孔的位置得到当前图像帧的瞳孔位置，有利于在持续进行瞳孔定位，降低针对多帧图像帧的计算量，进而提升眼动追踪的效率。
在一个可能的示例中，所述确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动距离；根据所述加速度确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动方向。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：将所述当前图像帧与所述前一帧图像帧进行匹配，确定所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置在所述当前图像帧上的第一位置；根据所述运动距离、所述运动方向以及所述第一位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中除所述第一候选区域外的区域为所述第二候选区域。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：确定所述当前图像帧的长和宽的和；确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中的第二区域为第二参考候选区域，所述第二区域为面积小于所述第一区域且在所述第一区域中包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中除所述第二参考候选区域外的区域为所述第二候选区域。
在一个可能的示例中，在所述根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第一候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第一候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第一候选区域不存在所述目标用户的瞳孔影像，则判断所述当前图像帧中的第二候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第二候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第二候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第二候选区域中不存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述当前图像帧中无所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
在一个可能的示例中，在所述判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像方面，所述一个或多个程序221的指令具体用于执行以下步骤：获取所述第一候选区域中的多个像素点中每个像素点对应的灰度值；确定所述多个像素点中灰度值小于预设灰度阈值的多个目标像素点；根据所述多个目标像素点确定所述第一候选区域中的多个目标区域；确定所述多个目标区域中每个目标区域的面积；针对所述多个目标区域中每个目标区域执行以下操作：判断当前处理的目标区域的面积是否落入预设面积范围；若当前处理的目标区域的面积落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域为所述目标用户的瞳孔影像；若当前处理的目标区域的面积未落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域不为所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
在一个可能的示例中，所述一个或多个程序221还包括用于执行以下步骤的指令：在所述判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧之后，若所述当前图像帧为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
与上述图1A所示的实施例一致的，图3是本申请实施例提供的一种瞳孔定位装置的功能单元组成框图，该瞳孔定位装置300应用于电子设备，包括处理单元301和通信单元302，其中，
所述处理单元301，用于通过所述通信单元302获取目标用户的当前图像帧；以及用于判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则通过所述通信单元获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；以及用于根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；以及用于根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔以及所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；以及用于根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域包括所述预估位置，所述第二区域不包括所述预估位置；以及用于根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
其中，所述装置300还可以包括存储单元303，用于存储电子设备的程序代码和数据。所述处理单元301可以是处理器，所述通信单元302可以是内部通信接口，存储单元303可以是存储器。
可以看出，本申请实施例中，电子设备实现获取目标用户的当前图像帧，之后，判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧，若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，然后，根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，之后，根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，最后，根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。可见，电子设备能够通过电子设备的运动信息以得到从前一帧图像帧到当前图像帧的运动轨迹，且基于运动轨迹和前一帧图像帧中瞳孔的位置得到当前图像帧的瞳孔位置，有利于在持续进行瞳孔定位，降低针对多帧图像帧的计算量，进而提升眼动追踪的效率。
在一个可能的示例中，所述确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹方面，所述处理单元301具体用于：获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动距离；根据所述加速度确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动方向。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置方面，所述处理单元301具体用于：将所述当前图像帧与所述前一帧图像帧进行匹配，确定所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置在所述当前图像帧上的第一位置；根据所述运动距离、所述运动方向以及所述第一位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域方面，所述处理单元301具体用于：确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中除所述第一候选区域外的区域为所述第二候选区域。
在一个可能的示例中，在所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域方面，所述处理单元301具体用于：确定所述当前图像帧的长和宽的和；确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中的第二区域为第二参考候选区域，所述第二区域为面积小于所述第一区域且在所述第一区域中包括所述第一位置的区域；确定所述当前图像帧中除所述第二参考候选区域外的区域为所述第二候选区域。
在一个可能的示例中，在所述根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置方面，所述处理单元301具体用于：判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第一候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第一候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第一候选区域不存在所述目标用户的瞳孔影像，则判断所述当前图像帧中的第二候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；若所述第二候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第二候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；若所述第二候选区域中不存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述当前图像帧中无所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
在一个可能的示例中，在所述判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像方面，所述处理单元301具体用于：获取所述第一候选区域中的多个像素点中每个像素点对应的灰度值；确定所述多个像素点中灰度值小于预设灰度阈值的多个目标像素点；根据所述多个目标像素点确定所述第一候选区域中的多个目标区域；确定所述多个目标区域中每个目标区域的面积；针对所述多个目标区域中每个目标区域执行以下操作：判断当前处理的目标区域的面积是否落入预设面积范围；若当前处理的目标区域的面积落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域为所述目标用户的瞳孔影像；若当前处理的目标区域的面积未落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域不为所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
在一个可能的示例中，所述处理单元301还用于：在所述判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧之后，若所述当前图像帧为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如所述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，所述计算机包括电子装置。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行如所述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，所述计算机包括电子装置。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在所述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-OnlyMemory，简称：ROM)、随机存取器(英文：RandomAccessMemory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请实施例所涉及到的电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)，移动台(Mobile Station，MS)，终端(terminal device)等等。
Claims (11)
1.一种瞳孔定位方法，其特征在于，应用于电子设备，所述方法包括：
获取目标用户的当前图像帧；
判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；
若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹；
根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；
根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域和所述第二区域中仅所述第一候选区域包括所述预估位置；
根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的预估运动轨迹，包括：
获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；
根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；
根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动距离；
根据所述加速度确定所述目标用户的瞳孔影像由前一帧图像帧到当前图像帧的运动方向。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预估运动轨迹和所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置，确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，包括：
将所述当前图像帧与所述前一帧图像帧进行匹配，确定所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置在所述当前图像帧上的第一位置；
根据所述运动距离、所述运动方向以及所述第一位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，包括：
确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；
确定所述当前图像帧中除所述第一候选区域外的区域为所述第二候选区域。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，包括：确定所述当前图像帧的长和宽的和；
确定所述当前图像帧中的第一区域为所述第一候选区域，所述第一区域为临近所述第一位置的且包括所述第一位置的区域；
确定所述当前图像帧中的第二区域为第二参考候选区域，所述第二区域为面积小于所述第一区域且在所述第一区域中包括所述第一位置的区域；
确定所述当前图像帧中除所述第二参考候选区域外的区域为所述第二候选区域。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置，包括：
判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；
若所述第一候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第一候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；
若所述第一候选区域不存在所述目标用户的瞳孔影像，则判断所述当前图像帧中的第二候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像；
若所述第二候选区域存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述第二候选区域中的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置；
若所述第二候选区域中不存在所述目标用户的瞳孔影像，则确定所述当前图像帧中无所述目标用户的瞳孔影像，并确定所述预估位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述当前图像帧中的第一候选区域是否存在所述目标用户的瞳孔影像，包括：
获取所述第一候选区域中的多个像素点中每个像素点对应的灰度值；
确定所述多个像素点中灰度值小于预设灰度阈值的多个目标像素点；
根据所述多个目标像素点确定所述第一候选区域中的多个目标区域；
确定所述多个目标区域中每个目标区域的面积；
针对所述多个目标区域中每个目标区域执行以下操作：
判断当前处理的目标区域的面积是否落入预设面积范围；
若当前处理的目标区域的面积落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域为所述目标用户的瞳孔影像；
若当前处理的目标区域的面积未落入所述预设面积范围，则确定当前处理的目标区域不存在所述目标用户的瞳孔影像。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧之后，所述方法还包括：
若所述当前图像帧为首帧图像帧，则确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧的图像位置为所述当前图像帧的瞳孔参考位置。
9.一种瞳孔定位装置，其特征在于，应用于电子设备，所述装置包括处理单元和通信单元，其中，
所述处理单元，用于通过所述通信单元获取目标用户的当前图像帧；以及用于判断所述当前图像帧是否为采集到的首帧图像帧；若所述当前图像帧不为首帧图像帧，则通过所述通信单元获取预设时间间隔内所述电子设备的加速度数据，所述预设时间间隔为采集前一帧图像帧到采集所述当前图像帧之间的时间间隔；以及用于根据所述电子设备的加速度数据确定所述目标用户的瞳孔影像的加速度；以及用于根据所述目标用户的瞳孔影像的加速度、所述预设时间间隔以及所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的预估位置，所述前一帧图像帧的瞳孔参考位置为所述目标用户的瞳孔影像在所述前一帧图像帧中的位置；以及用于根据所述预估位置确定所述当前图像帧中的第一候选区域和第二候选区域，所述第一候选区域包括所述预估位置，所述第二区域不包括所述预估位置；以及用于根据所述第一候选区域和所述第二候选区域确定所述目标用户的瞳孔影像在所述当前图像帧中的位置。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤的指令。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法。
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|---|---|---|---|
| CN201911063691.9A CN112749604A (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 瞳孔定位方法及相关装置、产品 |
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| CN201911063691.9A CN112749604A (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 瞳孔定位方法及相关装置、产品 |
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|---|---|
| CN112749604A true CN112749604A (zh) | 2021-05-04 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113729616A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-12-03 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种瞳孔中心位置数据的确定方法、装置及存储介质 |
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2019
- 2019-10-31 CN CN201911063691.9A patent/CN112749604A/zh active Pending
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