1.一種用于確定視線方向的3D圖像分析器(400),其中,所述3D圖像分析器(400)被配置為接收基于第一圖像(804a)確定的至少一個第一組圖像數(shù)據(jù)以及基于第一圖像(804a)或另外圖像(804b)確定的另一組信息,其中,第一圖像(804a)包含將三維對象從第一視角顯示到第一圖像平面中所產(chǎn)生的圖案,并且所述另一組包含具有將同一三維對象從另一視角顯示到另一圖像平面中所產(chǎn)生的圖案的圖像,或者所述另一組包含描述三維對象的至少一個點(diǎn)與第一圖像平面之間的關(guān)系的信息,其中,所述3D圖像分析器(400)包括以下特征:
位置計算器(404),被配置為基于第一組、根據(jù)所述另外圖像(804b)確定的另一組以及第一圖像(804a)和所述另外圖像(804b)的視角之間的幾何關(guān)系來計算所述圖案在三維空間內(nèi)的位置,或者基于第一組以及第一圖像中至少兩個特性特征彼此之間在統(tǒng)計上確定的關(guān)系來計算圖案(806a)在三維空間內(nèi)的位置,或者基于第一組以及三維對象的至少一個點(diǎn)與第一圖像平面之間的位置關(guān)系來計算圖案(806a)在三維空間內(nèi)的位置;以及
對準(zhǔn)計算器(408),被配置為按每圖像計算兩個可能的3D視線向量,并從這兩個可能的3D視線向量確定在三維空間中對準(zhǔn)圖案(806a)所根據(jù)的3D視線向量,其中,所述計算和所述確定基于第一組、所述另一組以及所計算的圖案(806a)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D圖像分析器(400),其中,所述另一組包括另外圖像(804b),并且對準(zhǔn)計算器(408)被配置為計算兩個另外的可能的3D視線向量,以及將這兩個另外的可能的3D視線向量進(jìn)行比較,并基于所述比較來確定在三維空間中對準(zhǔn)圖案(806a)所根據(jù)的3D視線向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D圖像分析器(400),其中,所述另一組圖像信息包含關(guān)于通過投影從第一圖像(804a)和/或所述另外圖像(804b)中顯示的鞏膜掃描多少像素的信息,所述投影由第一圖像和/或所述另外圖像中的瞳孔中點(diǎn)和這兩個可能的3D視線向量顯示到圖像中而引起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為從所述兩個可能的3D視線向量中選擇在三維空間中對準(zhǔn)圖案(806a)所根據(jù)的3D視線向量,其中,該3D視線向量的特征在于,與其他3D視線向量的背投影相比,該3D視線向量基于瞳孔中點(diǎn)到圖像中的背投影掃描較少的像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為沿投影到圖像中的兩個3D視線向量確定所識別的瞳孔中點(diǎn)與所識別的眼睛邊緣之間的相應(yīng)距離,并從兩個可能的3D視線向量中選擇在三維空間中對準(zhǔn)圖案所根據(jù)的3D視線向量,其中,如下3D視線向量被選擇:其向圖像中的投影掃描瞳孔中點(diǎn)與眼睛睜開的邊緣之間的較小距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,所述另一組圖像信息包括關(guān)于在第一圖像(804)中識別的眼睛內(nèi)的瞳孔位置與參考瞳孔位置之間的關(guān)系以及所述兩個可能的3D視線向量的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D圖像分析器,其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為確定眼睛的參考位置,所述參考位置對應(yīng)于所顯示的眼睛睜開的表面與朝向相機(jī)傳感器平面的臉部平面的平行位置的焦點(diǎn)或者所計算的直視相機(jī)傳感器中心的瞳孔中點(diǎn),并且對準(zhǔn)計算器(408)被配置為從所述兩個可能的3D視線向量中選擇在三維空間中對準(zhǔn)圖案(806a)所根據(jù)的3D視線向量,其中,如下3D視線向量被選擇:其在圖像中基于瞳孔中點(diǎn)的顯示具有到所述參考位置的較大距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,在統(tǒng)計上評估的關(guān)系包括:兩個特性臉部特征之間的距離、兩個特性臉部特征之間的比例和/或一個特性臉部特征與一個圖像邊緣之間的比例。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,位置計算器(404)被配置為檢測所述兩個或更多個特性特征,將它們的位置關(guān)系與先前在統(tǒng)計上確定的且存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并從中確定所述距離和/或圖案朝相機(jī)的對準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),被配置為接收多個第一組和其他組的多個樣本。
11.3D圖像分析器(400),其位置計算器(404)被配置為針對多個樣本計算圖案(806a)的位置,
其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為針對所述多個樣本確定圖案(806a)的3D視線向量,從而跟蹤3D視線向量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,圖案(806a)是瞳孔、虹膜或橢圓。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,所述第一組和另外組源自包括以下項(xiàng)的組:圖案(806a)的坐標(biāo)、圖案(806a)的中點(diǎn)的坐標(biāo)、圖案(806a)的幾何參數(shù)、橢圓的中點(diǎn)的坐標(biāo)、橢圓的第一直徑-長軸、橢圓的第二直徑-短軸、以及橢圓的軸的傾斜角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,將3D視線向量定義為沿著基于屬于圖案(806a)的對象的表面的法向方向延伸通過圖案(806a)的中點(diǎn)的向量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,位置和3D向量的計算基于源自包括以下信息的組的另外信息:關(guān)于相機(jī)鏡頭的光學(xué)參數(shù)、相機(jī)鏡頭的位置和對準(zhǔn)、傳感器像素大小的信息以及關(guān)于若干傳感器像素的省略或集中的信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為計算第一圖像(804a)的第一虛擬投影平面,使得被定義為與第一虛擬投影平面垂直的第一虛擬光軸延伸通過圖案(806a)的中點(diǎn),以及
基于第一組圖像信息對準(zhǔn)第一虛擬投影平面。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為計算第一圖像(804a)的第一虛擬投影平面,使得被定義為與第一虛擬投影平面垂直的第一虛擬光軸延伸通過圖案(806a)的中點(diǎn),并計算所述另外圖像(804b)的第二虛擬投影平面,使得被定義為與第二虛擬投影平面垂直的第二虛擬光軸延伸通過圖案的中點(diǎn),
其中,第一虛擬光軸延伸通過在第一虛擬投影平面中接收的圖案(806a)的中點(diǎn),第二虛擬光軸延伸通過在第二虛擬投影平面中接收的圖案(806a)的中點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的3D圖像分析器(400),其中,第一虛擬投影平面和/或第二虛擬投影平面中第一圖像(804a)和/或第二圖像(804b)的變換基于圖案(806a)的特定位置和/或基于源自包括以下信息的組的另外信息而進(jìn)行:關(guān)于相機(jī)鏡頭的光學(xué)參數(shù)、鏡頭位置、傳感器像素大小的信息以及關(guān)于若干傳感器像素的省略或集中的信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為在第一虛擬投影平面中通過多個虛擬相交光束以及在第二虛擬投影平面中通過多個第二相交光束來顯示圖案(806a),其中,圖案(806a)在第一視角由多個第一相交光束通過光學(xué)裝置顯示到第一投影平面上并在第二視角由多個第二相交光束通過光學(xué)裝置顯示到第二投影平面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的3D圖像分析器(400),其中,所述圖案是失真的瞳孔或虹膜或橢圓,其通過至少包括第一軸和第二軸以及失真的瞳孔或虹膜或橢圓的軸之一的傾斜角度的第一組圖像數(shù)據(jù)和第二組圖像數(shù)據(jù)來描述。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的3D圖像分析器(400),其中,3D視線向量通過一組方程來描述,其中,每個方程描述相應(yīng)的第一虛擬投影平面或相應(yīng)的另外虛擬投影平面相對于3D視線向量的幾何關(guān)系。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的3D圖像分析器(400),其中,針對相對于第一虛擬投影平面的3D向量,通過第一方程,基于第一組圖像數(shù)據(jù),計算兩個可行解,并且其中,針對相對于另外虛擬投影平面的3D視線向量,通過另外方程,基于所述另外組圖像數(shù)據(jù),計算兩個可行解。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的3D圖像分析器(400),其中,第一方程的一個解向量與第二方程的一個解向量之間的差小于這兩個方程的解向量的其他組合之間的差,并且選擇所描述的向量,其中,所述3D圖像分析器通過所選的兩個向量的額定平均來進(jìn)行計算。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的3D圖像分析器(400),其中,對準(zhǔn)計算器(408)被配置為通過利用包括第一方程和第二方程的方程組來計算3D視線向量的明確結(jié)果。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400),其中,所述3D圖像分析器(400)被實(shí)現(xiàn)在處理單元中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的3D圖像分析器(400),其中,所述處理單元具有被配置為接收若干組值的選擇性自適應(yīng)數(shù)據(jù)處理器,其中,每一組被分配到相應(yīng)樣本,具有以下特征:
處理器,被配置為基于接收的組輸出可信組,其中,用可信組替換不可信組,并且用內(nèi)部確定的值替換不可信組的值。
27.一種用于基于先前檢測的或跟蹤的瞳孔或虹膜來確定視線方向的圖像分析系統(tǒng),包括以下特征:
用于單視場相機(jī)組件中的至少一個相機(jī)的至少一個霍夫路徑,或者用于立體或多視場相機(jī)組件中的至少兩個相機(jī)的至少兩個霍夫路徑,其中,每個霍夫路徑包括具有以下特征的霍夫處理器:
預(yù)處理器(102),被配置為接收分別包括圖像的多個樣本(112a、112b、112c),旋轉(zhuǎn)和/或反折相應(yīng)樣本(112a、112b、112c)的圖像,并針對每個樣本(112a、112b、112c)輸出相應(yīng)樣本(112a、112b、112c)的圖像的多個版本(112a’、112a”、112a”’、112a””);以及
霍夫變換單元(104),被配置為基于所述多個版本(112a’、112a”、112a”’、112a””)收集所述多個樣本(112a、112b、112c)內(nèi)的預(yù)定搜索圖案(806a),其中,依賴于搜索圖案(806a)的霍夫變換單元(104)的特性是可調(diào)節(jié)的;
用于分析收集的圖案(806a)并用于輸出一組圖像數(shù)據(jù)的單元,其中,該組圖像數(shù)據(jù)描述了圖案(806a)的位置和/或幾何形狀;以及
根據(jù)權(quán)利要求1至27中的一個權(quán)利要求所述的3D圖像分析器(400)。
28.一種用于確定視線方向的方法,具有以下步驟:
接收基于第一圖像(804a)確定的至少一個第一組圖像數(shù)據(jù)以及基于另外圖像(804b)確定的另一組圖像數(shù)據(jù),其中,第一圖像(804a)將三維對象的圖案(806a)從第一視角顯示到第一圖像平面中,并且所述另一組包括另外圖像(804b)或描述了三維對象的至少一個點(diǎn)與第一圖像平面之間的關(guān)系的信息;
基于第一組、另一組以及第一圖像和所述另外圖像(804b)的視角之間的幾何關(guān)系來計算三維空間中圖案(806a)的位置,或者基于第一組以及第一圖像(804a)中至少兩個特性特征之間在統(tǒng)計上評估的關(guān)系來計算三維空間中圖案(806a)的位置,或者基于第一組以及三維對象的至少一個點(diǎn)與第一圖像平面之間的位置關(guān)系來計算三維空間中圖案(806a)的位置;以及
基于第一組和所述另一組計算在三維空間中對準(zhǔn)圖案(806a)所根據(jù)的3D視線向量。
29.一種計算機(jī)可讀數(shù)字存儲介質(zhì),其上存儲了具有程序代碼的計算機(jī)程序,其中,如果運(yùn)行在計算機(jī)、嵌入式處理器、可編程邏輯器件或客戶端特定芯片上,則所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法。