基于深度相機的水平視角估計及校準方法

倪劍帆，汪建明，周小芹,劉小峰

(河海大學 物聯網工程學院 常州市特種機器人與智能技術重點實驗室，江蘇 常州 213022)

基于深度相機的水平視角估計及校準方法

倪劍帆，汪建明，周小芹,劉小峰

(河海大學 物聯網工程學院 常州市特種機器人與智能技術重點實驗室，江蘇 常州 213022)

提出一種基于Kinect深度相機水平視角估計及校準方法。用Kinect捕捉人的臉部和估計頭部姿勢，采用基于圖像梯度信息的方法從2維臉部圖像定位瞳孔中心點，利用Kinect固有參數，得到三維坐標系中的瞳孔中心點。結合預設眼球中心點，可以很方便、穩定地估算出水平視角。該方法采用預定義的眼球中心點經驗值，無需單獨校準每個人的眼球中心點，提高了該視線檢測系統的普遍適用性。為了提高視線角度的精確性，設計了一套能夠呈現注視目標并可采集注視角度的實驗系統。應用該實驗系統采集數名實驗者視角估計值和真實數據，然后建立線性回歸模型。通過擬合函數校準估計的視角，進一步提高了視角精度。實驗結果表明，對于不同的人，該方法都能快速而準確地估計出視角。

校準方法；水平視線角度估計；Kinect深度相機；線性回歸模型；擬合函數

0 引 言

眼神交流在日常生活中有著重要的作用。相應的視線檢測就成為了一個熱門的研究課題，它在人機交互、殘疾人交流、安全監控和疲勞駕駛中都有著廣泛的應用。

通常眼睛視線檢測的方法有兩類：基于外表的方法和基于特征/模型的方法。……