本技術(shù)涉及視線估計(jì)，尤其涉及的是一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、視線估計(jì)是眼動(dòng)跟蹤的重要任務(wù)之一，該方法主要以人眼或人臉的圖像為處理對(duì)象，估計(jì)人的注視方向或注視位置，視線估計(jì)在人機(jī)交互、智能駕駛、運(yùn)動(dòng)康復(fù)、行為分析等領(lǐng)域表現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用前景。

2、視線估計(jì)模型通常部署于嵌入式設(shè)備中，由嵌入式設(shè)備采集圖像，然后再將采集到的圖像發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行處理，在上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以得到人眼所注視的屏幕位置坐標(biāo)。然而，上述由嵌入式設(shè)備采集圖像，其后將圖像發(fā)送至上位機(jī)(例如電腦)進(jìn)行處理的方式，不僅會(huì)占用上位機(jī)的系統(tǒng)資源，同時(shí)對(duì)上位機(jī)的性能要求也較高，使得上位機(jī)的兼容性較差。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及設(shè)備，以解決現(xiàn)有的嵌入式眼動(dòng)跟蹤設(shè)備僅作為圖像采集端，圖像處理需要在上位機(jī)執(zhí)行導(dǎo)致需要占用上位機(jī)的系統(tǒng)資源以及上位機(jī)的兼容性較差的問題。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

3、一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其包括：攝像頭、相機(jī)連接電路、控制模塊與usb串口通信模塊；

4、所述攝像頭與所述相機(jī)連接電路連接，用于采集待估計(jì)視線人臉圖像；

5、所述相機(jī)連接電路連接在所述攝像頭與所述控制模塊之間，用于將所述待估計(jì)視線人臉圖像傳輸至所述控制模塊；

6、所述控制模塊與所述usb串口通信模塊連接，所述控制模塊用于根據(jù)所述待估計(jì)視線人臉圖像得到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)；

7、所述usb串口通信模塊還用于與上位機(jī)連接，以將所述人眼注視屏幕位置坐標(biāo)發(fā)送至上位機(jī)。

8、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述控制模塊包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧c抗干擾單元；其中，

9、所述單片機(jī)分別與所述攝像頭以及所述usb串口通信模塊連接，用于根據(jù)所述攝像頭采集的待估計(jì)視線人臉圖像得到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)；

10、所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧c所述單片機(jī)的電源引腳連接，用于減少電源電壓波動(dòng)，濾除高頻噪聲；

11、所述抗干擾單元接入模擬電源，并與所述單片機(jī)的電源引腳連接，用于減少印刷電路板帶來的毛刺干擾。

12、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǎ旱谝浑娙荨⒌诙娙?、第三電容、第四電容與第五電容；其中，

13、所述第一電容的一端與所述單片機(jī)的電源引腳連接，所述第一電容的另一端接地；

14、所述第二電容與所述第一電容并聯(lián)；

15、所述第三電容與所述第二電容并聯(lián)；

16、所述第四電容與所述第三電容并聯(lián)；

17、所述第五電容與所述第四電容并聯(lián)。

18、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述抗干擾單元包括：第六電容、第七電容與第一電感；其中，

19、所述第一電感的一端與所述單片機(jī)的電源引腳連接，所述第一電感的另一端與所述第六電容的一端連接；

20、所述第六電容的另一端接地；

21、所述第七電容的一端接入模擬電源，并分別與所述第六電容的一端以及所述單片機(jī)的參考電壓引腳連接。

22、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述控制模塊還包括：第八電容與第九電容；其中，

23、所述第八電容的一端與所述單片機(jī)的第一數(shù)字電源引腳連接，所述第八電容的另一端接地；

24、所述第九電容的一端與所述單片機(jī)的第二數(shù)字電源引腳連接，所述第九電容的另一端接地。

25、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述相機(jī)連接電路包括：相機(jī)連接接口與供電單元；其中，

26、所述相機(jī)連接接口分別與所述攝像頭與所述單片機(jī)連接；

27、所述供電單元接入供電電源，并與所述相機(jī)連接接口的電源引腳連接，用于降低供電電源的電壓波動(dòng)以及濾除干擾信號(hào)。

28、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述供電單元包括：第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容與電源轉(zhuǎn)換芯片；其中，

29、所述第十電容的一端接入供電電源，并與所述電源轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接，所述第十電容的另一端接地；

30、所述電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出端分別與所述第十一電容的一端、所述相機(jī)連接接口的電源引腳、模擬電源引腳、所述相機(jī)連接接口的總線時(shí)鐘線引腳以及總線數(shù)據(jù)線引腳連接；

31、所述第十一電容的另一端接地；

32、所述第十二電容與所述第十一電容并聯(lián)；

33、所述第十三電容的一端與所述相機(jī)連接接口的數(shù)字電源引腳連接，所述第十三電容的另一端接地。

34、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述相機(jī)連接接口包括：數(shù)據(jù)傳輸引腳、像素同步時(shí)鐘引腳、行同步信號(hào)引腳與幀同步信號(hào)引腳；其中，

35、所述數(shù)據(jù)傳輸引腳與所述單片機(jī)的第六十三引腳、第六十四引腳、第九十六引腳、第九十七引腳、第一引腳、第二引腳、第三引腳、第四引腳與第五引腳連接；

36、所述像素同步時(shí)鐘引腳與所述單片機(jī)的第三十引腳連接；

37、所述行同步信號(hào)引腳與所述單片機(jī)的第二十八引腳連接；

38、所述幀同步信號(hào)引腳與所述單片機(jī)的第九十三引腳連接。

39、本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述usb串口通信模塊包括type－c接口，所述type－c接口包括正信號(hào)線引腳與負(fù)信號(hào)線引腳；所述正信號(hào)線引腳與所述單片機(jī)的第七十一引腳連接；所述負(fù)信號(hào)線引腳與所述單片機(jī)的第七十引腳連接。

40、一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤設(shè)備，其包括如上述所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

41、本實(shí)用新型所提供的一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及設(shè)備，嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括：攝像頭、相機(jī)連接電路、控制模塊與usb串口通信模塊；所述攝像頭與所述相機(jī)連接電路連接，用于采集待估計(jì)視線人臉圖像；所述相機(jī)連接電路連接在所述攝像頭與所述控制模塊之間，用于將所述待估計(jì)視線人臉圖像傳輸至所述控制模塊；所述控制模塊與所述usb串口通信模塊連接，所述控制模塊用于根據(jù)所述待估計(jì)視線人臉圖像得到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)；所述usb串口通信模塊還用于與上位機(jī)連接，以將所述人眼注視屏幕位置坐標(biāo)發(fā)送至上位機(jī)。本實(shí)用新型通過攝像頭采集待估計(jì)視線人臉圖像，并由相機(jī)連接電路傳輸至控制模塊，控制模塊根據(jù)采集的待估計(jì)視線人臉圖像得到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)后，可以通過usb串口通信模塊傳輸至上位機(jī)，因此，本實(shí)用新型可以獨(dú)立完成從待估計(jì)視線人臉圖像的采集到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)的映射，不需要占用上位機(jī)的系統(tǒng)資源，同時(shí)對(duì)上位機(jī)的兼容性較強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：攝像頭、相機(jī)連接電路、控制模塊與usb串口通信模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧c抗干擾單元；其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǎ旱谝浑娙荨⒌诙娙?、第三電容、第四電容與第五電容；其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述抗干擾單元包括：第六電容、第七電容與第一電感；其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還包括：第八電容與第九電容；其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)連接電路包括：相機(jī)連接接口與供電單元；其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述供電單元包括：第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容與電源轉(zhuǎn)換芯片；其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)連接接口包括：數(shù)據(jù)傳輸引腳、像素同步時(shí)鐘引腳、行同步信號(hào)引腳與幀同步信號(hào)引腳；其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述usb串口通信模塊包括type－c接口，所述type－c接口包括正信號(hào)線引腳與負(fù)信號(hào)線引腳；所述正信號(hào)線引腳與所述單片機(jī)的第七十一引腳連接；所述負(fù)信號(hào)線引腳與所述單片機(jī)的第七十引腳連接。

10.一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1－9任一項(xiàng)所述的嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及設(shè)備，嵌入式眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括：攝像頭、相機(jī)連接電路、控制模塊與USB串口通信模塊；攝像頭與相機(jī)連接電路連接，用于采集待估計(jì)視線人臉圖像；相機(jī)連接電路連接在攝像頭與控制模塊之間，用于將待估計(jì)視線人臉圖像傳輸至控制模塊；控制模塊與USB串口通信模塊連接，控制模塊用于根據(jù)待估計(jì)視線人臉圖像得到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)；USB串口通信模塊還用于與上位機(jī)連接，以將人眼注視屏幕位置坐標(biāo)發(fā)送至上位機(jī)。本技術(shù)可以獨(dú)立完成從待估計(jì)視線人臉圖像的采集到人眼注視屏幕位置坐標(biāo)的映射，不需要占用上位機(jī)的系統(tǒng)資源，同時(shí)對(duì)上位機(jī)的兼容性較強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：段紀(jì)魯,莊程皓,李宏鵬,王旭博,張偉建,穆桂宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240117
技術(shù)公布日：2024/10/10