一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法，該方法包括：在攝像頭獲取觀看者圖像信息后，首先經(jīng)過預(yù)處理模塊，將攝像頭所采集到的圖像信息的分辨率自動(dòng)轉(zhuǎn)化為擬合函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)分辨率；然后通過圖像處理模塊分析出雙目瞳孔在圖像坐標(biāo)系中的像素距離X，并通過計(jì)算模塊將其數(shù)據(jù)代入雙目瞳孔像素距離X與觀看者實(shí)際視距Y的擬合函數(shù)，進(jìn)而計(jì)算得出觀看者實(shí)際視距Y。本發(fā)明降低了現(xiàn)有技術(shù)中雙攝像頭或單攝像頭不同位置上測(cè)距的系統(tǒng)復(fù)雜性，有效的減少了單攝像頭采集模塊硬件參數(shù)所帶來的計(jì)算誤差，并可直接配合未知參數(shù)的單攝像頭采集模塊，實(shí)現(xiàn)測(cè)距功能，具有良好的可移植性。
【專利說明】一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法
技術(shù)背景:
[0002]測(cè)距系統(tǒng)是利用傳感器感知場(chǎng)景深度信息，從而為建立三維場(chǎng)景提供有效依據(jù)。就目前的研究現(xiàn)狀測(cè)距手段大致可以分為兩大種類:主動(dòng)測(cè)距和被動(dòng)測(cè)距。主動(dòng)測(cè)距根據(jù)測(cè)距方式不同可細(xì)分為:激光測(cè)距、超聲波測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距、紅外線測(cè)距儀等。主動(dòng)測(cè)距的特點(diǎn)在于利用有源信號(hào)發(fā)射裝置和相應(yīng)的接收器之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)信號(hào)的反饋測(cè)定目標(biāo)距離的一種方式，具有反應(yīng)速度快、測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，但是卻存在著受環(huán)境影響大，設(shè)備昂貴，同源信號(hào)相互干擾等限制。被動(dòng)測(cè)距方式主要指視覺測(cè)距，它無需信號(hào)發(fā)射源。而是通過視覺信號(hào)源分析比較來測(cè)定距離，具有使用方便、測(cè)距的同時(shí)可以獲得大量場(chǎng)景信息等優(yōu)勢(shì)。
[0003]視覺測(cè)距，通常有單目系統(tǒng)和雙目系統(tǒng)兩種方式。雙目視覺模仿人類利用雙目視差感知距離的方法，用兩個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一景物從不同位置成像進(jìn)而從視差中恢復(fù)距離。單目視覺方法采用單幅圖像，根據(jù)攝像機(jī)的焦距和確定的參數(shù)來估算深度信息，或采用特征匹配和光流技術(shù)從視覺序列的圖像中估算三維參數(shù)。
[0004]單目視覺相對(duì)于雙目視覺系統(tǒng)少了圖像配準(zhǔn)問題，計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)只需要處理單幅圖像，減少了系統(tǒng)工作量、節(jié)省了計(jì)算機(jī)處理時(shí)間。如今，單目系統(tǒng)在測(cè)距過程中需要同一物體在不同位置或角度的成像視差來獲得距離，這就會(huì)帶來系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，產(chǎn)品成本提升，適用性差等問題的出現(xiàn)。2013年I月青島海信電器股份有限公司申請(qǐng)中國(guó)專利，提出了一種利用物體某一特征在攝像頭處理器中存儲(chǔ)的圖像信息，結(jié)合物體某一特征可以確定的長(zhǎng)度、所述變焦、所述感光器參數(shù)信息及在所述處理器中相應(yīng)圖像參數(shù)信息，進(jìn)而獲取所述物體至鏡頭之間的距離。該方法雖然在一定程度上簡(jiǎn)化了單攝像頭測(cè)距的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但卻對(duì)硬件參數(shù)(例如:攝像頭焦距，感光器參數(shù)等)存在依賴性，即可移植性較差。針對(duì)未知硬件參數(shù)的單攝像頭采集模塊，該系統(tǒng)并不具有普遍的可植入性。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的提出一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法，在不依賴于單攝像頭采集模塊硬件參數(shù)的條件下，直接利用雙目瞳孔像素距離X與觀看者實(shí)際視距Y的擬合函數(shù)，實(shí)時(shí)快速地計(jì)算出觀看者的實(shí)際視距Y。此系統(tǒng)可直接配合未知參數(shù)的單攝像頭采集模塊，實(shí)現(xiàn)測(cè)距功能，具有良好的可移植性。
[0006]一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法，其特征至少包括以下步驟:
[0007]第一步:由單攝像頭獲取觀看者圖像信息，經(jīng)過預(yù)處理模塊，首先判斷攝像頭采集分辨率是否與擬合函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率AXB相同，如果不同將其圖像信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)分辨率AXB ；[0008]第二步:圖像信息傳輸至圖像處理模塊，在采集數(shù)據(jù)為擬合函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率AXB的條件下，圖像處理模塊在獲取的觀看者圖像信息中，利用雙目瞳孔檢測(cè)算法，檢測(cè)出雙目瞳孔的圖像坐標(biāo)分別為(U1, V1)與(u2，v2)，進(jìn)而計(jì)算得出雙目瞳孔像素距離約為
【權(quán)利要求】
1.一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法，其特征至少包括以下步驟: 第一步:由單攝像頭獲取觀看者圖像信息，經(jīng)過預(yù)處理模塊，首先判斷攝像頭采集分辨率是否與擬合函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率A X B相同，如果不同將其圖像信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)分辨率A X B ; 第二步:圖像信息傳輸至圖像處理模塊，在采集數(shù)據(jù)為擬合函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率AXB的條件下，圖像處理模塊在獲取的觀看者圖像信息中，利用雙目瞳孔檢測(cè)算法，檢測(cè)出雙目瞳孔的圖像坐標(biāo)分別為(U1, V1)與(u2，v2)，進(jìn)而計(jì)算得出雙目瞳孔像素距離約為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單攝像頭檢測(cè)人眼與顯示終端距離的方法，其特征在于:所述的第三步中的擬合函數(shù)公式Y(jié)=a/(X+b)+C，擬合方法如下: 1)、在擬合函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率AXB的條件下，觀看者在η個(gè)不同視距y2,……，yn下，對(duì)每一視距(?=Ρ..η)通過單攝像頭分別獲取m次人眼圖像信息，并經(jīng)過圖像處理模塊得出η組對(duì)應(yīng)不同視距的雙目瞳孔像素距離Xij ( j = L...m)；
2)、計(jì)算每組雙目瞳孔像素距離平均值:
【文檔編號(hào)】G01C3/00GK103528562SQ201310513059
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月26日
【發(fā)明者】趙巖, 龐譽(yù), 陳賀新, 王世剛, 王學(xué)軍, 祝宇鴻 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)