一種頭戴式眼動(dòng)儀注視點(diǎn)像素坐標(biāo)系同一化方法，本發(fā)明涉及頭戴式眼動(dòng)儀注視點(diǎn)像素坐標(biāo)系同一化方法。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有使用頭戴式眼動(dòng)儀過程中，當(dāng)佩戴者處于不同的頭部姿態(tài)時(shí)，頭戴式眼動(dòng)儀輸出的注視點(diǎn)坐標(biāo)與同一注視點(diǎn)在基準(zhǔn)像素坐標(biāo)系內(nèi)的注視點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生偏移，導(dǎo)致位置定位準(zhǔn)確率低的問題。過程為：在眼動(dòng)儀中建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系；采用移動(dòng)均值濾波器對(duì)三軸加速度數(shù)據(jù)序列中第i個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理進(jìn)行平滑處理；計(jì)算眼動(dòng)儀佩戴者頭部繞x軸、y軸、z軸旋轉(zhuǎn)角度；計(jì)算頭戴式眼動(dòng)儀的旋轉(zhuǎn)矩陣；計(jì)算基準(zhǔn)坐標(biāo)系下頭戴式眼動(dòng)儀的旋轉(zhuǎn)矩陣；計(jì)算頭戴式眼動(dòng)儀調(diào)整后的注視點(diǎn)位置。本發(fā)明用于頭戴式眼動(dòng)儀數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頭戴式眼動(dòng)儀數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別是涉及頭戴式眼動(dòng)儀注視點(diǎn)像素坐標(biāo)系同一化方法。

背景技術(shù)

隨著眼動(dòng)儀向智能化，系列化，便攜化方向的發(fā)展，其理論研究以及在心理學(xué)等眾多分支領(lǐng)域中的應(yīng)用得以迅速發(fā)展，并且由于頭戴式眼動(dòng)儀具有便攜性好、方便應(yīng)用于各種戶外場(chǎng)景的優(yōu)點(diǎn)，頭戴式眼動(dòng)儀在基于眼動(dòng)行為的工效學(xué)、交通心理學(xué)、網(wǎng)站頁(yè)面布局、圖畫觀看視覺搜索和模式識(shí)別等諸多研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是在使用頭戴式眼動(dòng)儀時(shí)，當(dāng)佩戴者頭部處于不同姿態(tài)下，頭戴式眼動(dòng)儀輸出的注視點(diǎn)坐標(biāo)與同一注視點(diǎn)在基準(zhǔn)像素坐標(biāo)系內(nèi)的注視點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生偏移，進(jìn)而對(duì)基于頭戴式眼動(dòng)儀的視覺搜索行為等相關(guān)領(lǐng)域研究造成極大的影響。目前相關(guān)研究人員一般采用人工標(biāo)定法對(duì)注視點(diǎn)位置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，首先拍攝一張全景圖片，然后在視頻內(nèi)尋找頭部姿態(tài)轉(zhuǎn)換后的注視點(diǎn)位置，并將其手動(dòng)打點(diǎn)至上述全景圖片中，由于該方法采用人工作業(yè)，工作量較大，效率較低。綜上所述，建立一種輸入?yún)?shù)易獲取，可對(duì)不同頭部姿態(tài)下眼動(dòng)儀坐標(biāo)系進(jìn)行同一化的方法十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有使用頭戴式眼動(dòng)儀過程中，當(dāng)佩戴者處于不同的頭部姿態(tài)時(shí)，頭戴式眼動(dòng)儀輸出的注視點(diǎn)坐標(biāo)與同一注視點(diǎn)在基準(zhǔn)像素坐標(biāo)系內(nèi)的注視點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生偏移，導(dǎo)致位置定位準(zhǔn)確率低的問題，而提出一種頭戴式眼動(dòng)儀注視點(diǎn)像素坐標(biāo)系同一化方法。

一種頭戴式眼動(dòng)儀注視點(diǎn)像素坐標(biāo)系同一化方法具體過程為：

步驟一：在眼動(dòng)儀中建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系；

采集頭戴式眼動(dòng)儀中的x軸加速度、y軸加速度、z軸加速度分別為A_x、A_y、A_z，x軸角速度、y軸角速度、z軸角速度分別為G_x、G_y、G_z，注視點(diǎn)坐標(biāo)為(g_x，g_y)；

步驟二：采用移動(dòng)均值濾波器對(duì)步驟一中的三軸加速度數(shù)據(jù)序列中第i個(gè)數(shù)據(jù)A_x[i]、A_y[i]、A_z[i]進(jìn)行平滑處理，濾波后輸出的x軸加速度、y軸加速度、z軸加速度數(shù)據(jù)a_x[i]、a_y[i]、a_z[i]分別為：

式中，l為濾波窗口長(zhǎng)度；

步驟三：通過步驟二中濾波后的x軸加速度、y軸加速度、z軸加速度數(shù)據(jù)a_x、a_y、a_z計(jì)算眼動(dòng)儀佩戴者頭部繞x軸旋轉(zhuǎn)角度α為：

步驟四：通過步驟三中得到的佩戴者頭部繞x軸旋轉(zhuǎn)角度α，計(jì)算頭戴式眼動(dòng)儀繞x軸旋轉(zhuǎn)矩陣R_x為：

步驟五：通過步驟一中的y軸角速度G_y，計(jì)算眼動(dòng)儀佩戴者頭部繞y軸旋轉(zhuǎn)的積分角度θ_y；

步驟六：利用最小二乘法計(jì)算步驟五中得到的眼動(dòng)儀佩戴者頭部繞y軸旋轉(zhuǎn)的積分角度θ_y的趨勢(shì)項(xiàng)參數(shù)矩陣[p，q]；