本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種眼球運(yùn)動的測量方法和系統(tǒng)，所述方法通過獲取眼球運(yùn)動過程中當(dāng)前注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)xi、yi和下一個注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)xi+1、yi+1，根據(jù)所述坐標(biāo)值計算得到眼球運(yùn)動的眼動矢量角θi、眼動矢量幅Di、水平眼動角和/或眼動斜率Ki，準(zhǔn)確、全面的表征了眼球運(yùn)動中的眼動方向和眼動傾斜程度，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中的眼動指標(biāo)對于眼動模式表征的不足，豐富和發(fā)證了原有的眼動指標(biāo)體系，更全面的描述眼球運(yùn)動，為與眼球運(yùn)動相關(guān)的心理醫(yī)學(xué)提供了新的研究方法。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種眼球運(yùn)動的測量方法和系統(tǒng)，所述方法通過獲取眼球運(yùn)動過程中當(dāng)前注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)xi、yi和下一個注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)xi+1、yi+1，根據(jù)所述坐標(biāo)值計算得到眼球運(yùn)動的眼動矢量角θi、眼動矢量幅Di、水平眼動角和/或眼動斜率Ki，準(zhǔn)確、全面的表征了眼球運(yùn)動中的眼動方向和眼動傾斜程度，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中的眼動指標(biāo)對于眼動模式表征的不足，豐富和發(fā)證了原有的眼動指標(biāo)體系，更全面的描述眼球運(yùn)動，為與眼球運(yùn)動相關(guān)的心理醫(yī)學(xué)提供了新的研究方法。【專利說明】一種眼球運(yùn)動的測量方法和系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于診斷測量
，具體涉及一種眼球運(yùn)動的測量方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
人類從外部世界獲得的信息中有90%以上來自眼睛，心理學(xué)家很早就開始通過直 接觀察眼球運(yùn)動對心理過程進(jìn)行研究，認(rèn)為眼球運(yùn)動是視覺過程的直接反應(yīng)，并且反映了 多種人類認(rèn)知活動，受到多種認(rèn)知因素的影響，如眼球的運(yùn)動與注意、記憶、推理、閱讀等認(rèn) 知心理活動都有密切的關(guān)系。 有關(guān)閱讀中眼動的研究最早可以追溯到19世紀(jì)末法國學(xué)者Lamare和Jaral以及 Heuy的工作。此后，人們試圖通過研究眼動中注視點(diǎn)的順序和眼的跳動來了解閱讀背后的 認(rèn)知過程。近20多年，由于心理語言學(xué)研究的深入和眼動技術(shù)的發(fā)展，研究者開始嘗試把 眼動作為人閱讀過程的指示器。 人類行為識別是模式識別的一個重要應(yīng)用，近年來對大腦認(rèn)知狀態(tài)的識別問題開 展了大量的研究。例如計算機(jī)視覺領(lǐng)域所提出的Saliency map (突顯地圖）模型能夠預(yù)測 人類觀察自然場景時的注視位置，說明基于眼動的狀態(tài)識別具有可行性。Saliency map理 論認(rèn)為注意力的變化和快速眼動是由視覺最突顯的局部特征決定的，同時由于視覺返回抑 制，注意力可以從一個最突顯位置向下一個僅次于它的突顯位置移動。Saliency map提供 了一種動態(tài)定位眼球運(yùn)動的控制機(jī)制，說明對應(yīng)不同的狀態(tài)，眼動存在不同的模式。 眼動模式是眼球運(yùn)動的軌跡圖，是一種有向圖。現(xiàn)有技術(shù)中，描述眼動特征的測量 指標(biāo)一般包括注視點(diǎn)位置、注視時間、注視次數(shù)、注視頻率、眼動距離等，通過對這些指標(biāo)的 測量從不同角度描述眼球運(yùn)動。但是，上述測量指標(biāo)不能描述眼球運(yùn)動的方向和眼動傾斜 程度，不能全面的描述眼動模式。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種眼球運(yùn)動的測量方法和系統(tǒng)，對眼動模式中眼動方向和 眼動傾斜程度進(jìn)行測量，更全面的描述眼球運(yùn)動，為與眼球運(yùn)動相關(guān)的心理醫(yī)學(xué)提供了新 的研究方法。 根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種眼球運(yùn)動的測量方法，所述方法包括：獲取眼 球運(yùn)動過程中當(dāng)前注視點(diǎn)i的位置坐標(biāo)七、7 1和下一個注視點(diǎn)i+Ι的位置坐標(biāo)xi+1、yi+1，其 中1 = 1，...，]1，11>1;根據(jù)11、71和11+1、7 1+1計算眼動矢量角01;根據(jù)\^和\+1^+1 計算眼動矢量幅Di ;以及根據(jù)Xi、yi和xi+1、yi+1計算水平眼動角 【權(quán)利要求】1. 一種眼球運(yùn)動的測量方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取眼球運(yùn)動過程中當(dāng)前注視點(diǎn)i的位置坐標(biāo)Xi、yi和下一個注視點(diǎn)i+Ι的位置坐標(biāo) Xi+1、yi+i，其中 i = 1，· · ·，η, η > 1 ; 根據(jù)Xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動矢量角0 i; 根據(jù)Xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動矢量幅Di;以及 根據(jù)Xi、yi和xi+1、yi+1計算水平眼動角2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述方法還包括： 通過計算水平眼動角的正切值來計算眼動斜率I。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述根據(jù)Xi、yi和xi+1、y i+1計算眼動 矢量角θ i的步驟包括： 步驟S21，通過下式（1)計算眼動銳角a i : a i = tarT1 (| (yi+1-yi) / (xi+1-Xi) |)，Xi 關(guān) xi+1 (1)； 步驟S22,通過下式（2)計算眼動矢量角Θ i :(2)4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述根據(jù)Xi、yi和xi+1、y i+1計算眼動 矢量幅Di的步驟包括： 通過下式（3)計算眼動矢量幅Di :(3)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述根據(jù)Xi、yi和xi+1、y i+1計算水平 眼動角的步驟包括： 通過下式（4)計算水平眼動角(4),6. -種眼球運(yùn)動的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 位置獲取單元（1)，用于在眼球運(yùn)動過程中獲取當(dāng)前注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)\、71和下一個 注視點(diǎn)的位置坐標(biāo)xi+1、yi+1 ; 眼動矢量計算單元（2)，連接到所述位置獲取單元（1)，用于根據(jù)位置獲取單元獲取的 位置坐標(biāo)Xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動矢量，包括眼動矢量角Θ i和計算眼動矢量幅Di ;以及 眼動斜度計算單元（3)，連接到所述位置獲取單元（1)，用于根據(jù)位置獲取單元獲取的 位置坐標(biāo)Xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動斜度，包括眼動眼動水平眼動角和眼動斜率Ki。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼動矢量計算單元（2)執(zhí)行下述操作 來計算眼動矢量角Θ i : 通過下式（1)計算眼動銳角a i : a i = tarT1 (| (yi+1-yi) / (xi+1-Xi) |)，Xi 關(guān) xi+1 (1)； 通過下式（2)計算眼動矢量角Θ i :(2)8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼動矢量計算單元（2)通過下式（3) 計算眼動矢量幅Di :(3)。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述眼動斜度計算單元（3)執(zhí)行下述操作 來計算水平眼動角和眼動斜率Ki:通過下式（4)計算水平眼動角(4 ); 通過式計算眼動斜率I。10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括： 眼動模式識別單元（4)，連接到所述眼動矢量計算單元（2)和眼動斜度計算單元（3)， 用于根據(jù)眼動矢量和眼動斜度數(shù)值識別眼動模式。【文檔編號】A61B5/16GK104146680SQ201410440414【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日 【專利技術(shù)者】栗覓, 呂勝富, 王曉東, 鐘寧 申請人:北京工業(yè)大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種眼球運(yùn)動的測量方法，其特征在于，所述方法包括：獲取眼球運(yùn)動過程中當(dāng)前注視點(diǎn)i的位置坐標(biāo)xi、yi和下一個注視點(diǎn)i+1的位置坐標(biāo)xi+1、yi+1，其中i＝1，...，n，n＞1；根據(jù)xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動矢量角θi；根據(jù)xi、yi和xi+1、yi+1計算眼動矢量幅Di；以及根據(jù)xi、yi和xi+1、yi+1計算水平眼動角
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：栗覓，呂勝富，王曉東，鐘寧，
申請(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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