使用基于事件的传感器的瞳孔检测的制作方法

本发明整体涉及使用瞳孔检测方法的眼睛跟踪技术。

背景技术：

1、可在各种设备(诸如虚拟或增强现实眼镜或护目镜、相机取景器等)中实施眼睛跟踪。眼睛跟踪通常基于具有视觉传感器和特定照明条件(通常具有不干扰正常视觉的红外源)的瞳孔检测。

2、“明瞳”检测技术通常涉及利用放置在相机光轴附近或放置在眼睛前方足够远以至于看起来在光轴上的源来通过瞳孔对视网膜进行照明。在这种条件下，瞳孔相对于其周围显得非常明亮，并且相对容易通过对比度差异进行检测。这种技术不适于靠近眼睛放置的设备(护目镜、眼镜、取景器))，因为红外源相对于其到瞳孔的距离不能被放置成足够靠近光轴。

3、“暗瞳”检测技术更适合于靠近眼睛的设备。其涉及从侧面对眼睛进行照明，由此瞳孔吸收几乎所有的光并且看起来比其周围暗得多。

4、通常利用基于帧的相机和对由相机产生的帧执行的图像分析来进行检测。为了节省功率，以帧的速率间歇地照明或闪光眼睛。然而，该技术仍然是功耗大的，因为它涉及对大量帧数据执行分析。此外，基于帧的传感器不能检测比帧速率更快的运动，并且提高帧速率以捕获更快的运动会增加所需的计算能力。

5、基于事件的传感器在瞳孔检测应用中的使用克服了基于帧的传感器的速度的缺乏，但是要处理的数据量仍然很大，如下所示。

6、图1a和图1b例示了传统上使用基于事件的传感器和眼睛的间歇照明的暗瞳检测方法的两个阶段。由于没有帧速率限制，所以照明闪光频率可接近基于事件的传感器的反应速度极限。

7、图1a例示了在两个照明阶段中由传感器感知到的眼睛的外观，并且图1b例示了瞳孔和眼睛的其余部分的对应亮度变化。在左侧，没有照明，并且眼睛和瞳孔是均匀地暗(黑色)。在右侧，照明被接通。瞳孔仍然为暗或几乎不亮，而眼睛的其余部分明显变亮(白色)。

8、因此明显的是，瞳孔周围的大量像素(在任何情况下比瞳孔区域中更多的像素)看到显著的对比度变化。因此，基于事件的传感器将触发需要对应量的处理能力的大量事件。实质上，尽管使用基于事件的传感器用于暗瞳检测提高了检测的速度，但是处理能力的量仍然是显著的。

技术实现思路

1、提供一种用于利用基于事件的视觉传感器检测眼睛的瞳孔的一般方法，该方法包括以下步骤：使第一光源朝向眼睛；利用基于事件的传感器观察眼睛；以及间歇地使传感器经受均匀的背景信号。

2、该方法还可包括以下步骤：设置背景信号的电平，使得针对瞳孔感测到的相对亮度变化大于针对眼睛的其余部分感测到的相对亮度变化；以及设置传感器的像素的检测阈值，使得瞳孔的相对亮度变化触发事件，并且眼睛的其余部分的相对亮度变化不触发事件。

3、该方法还可包括在利用第一光源照明眼睛的阶段期间使传感器经受背景信号的步骤。

4、该方法可另选地包括以与背景信号相反的相位对眼睛进行照明的步骤。

5、背景信号可逐渐增大，直到传感器触发事件。

6、可通过使第二光源朝向传感器来获取背景信号。

7、另选地，背景信号可以是在传感器的像素电路内添加的电信号，该电信号具有传感器的均匀照明的效果。

8、电信号可以是添加到在像素中生成的光电流的恒定电流。

9、传感器可装配有透镜，并且第二光源被布置成使得由透镜部分地反射的光穿透眼睛的瞳孔。

10、第一光源可以是由眼睛查看的显示设备。

11、还提供一种用于利用装配有透镜的视觉传感器检测眼睛的瞳孔的一般方法，该方法包括以下步骤：利用传感器观察眼睛；使光源朝向传感器的透镜，使得i)使传感器经受均匀的背景信号，并且ii)由透镜部分地反射的光穿透眼睛的瞳孔；以及对由传感器感知到的图像执行明瞳检测。

技术特征：

1.一种用于利用基于事件的视觉传感器检测眼睛的瞳孔的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括在利用所述第一光源照明所述眼睛的阶段期间使所述传感器经受所述背景信号的步骤。

4.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以与所述背景信号相反的相位对所述眼睛进行照明的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中逐渐增大所述背景信号，直到所述传感器触发事件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中通过使第二光源(16)朝向所述传感器(14)来获得所述背景信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述背景信号是在所述传感器的像素电路内添加的电信号，所述电信号具有所述传感器的均匀照明的效果。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电信号是添加到在所述像素中生成的光电流的恒定电流。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述传感器装配有透镜，并且所述第二光源(16)被布置成使得由所述透镜部分地反射的光穿透所述眼睛的瞳孔。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一光源是由所述眼睛查看的显示设备。

11.一种用于利用装配有透镜的视觉传感器检测眼睛的瞳孔的方法，所述方法包括以下步骤：

技术总结一种用于利用基于事件的视觉传感器检测眼睛的瞳孔的方法，该方法包括以下步骤：使第一光源(12)朝向眼睛(10)；利用基于事件的传感器(14)观察眼睛；以及间歇地使传感器经受均匀的背景信号(16)。技术研发人员：X·拉戈斯,G·海瑟格,D·朱伯特,T·菲纳图受保护的技术使用者：普诺飞思公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14