【问题标题】:How does Eye tracking calibration helps the gaze estimation?眼动追踪校准如何帮助注视估计?
【发布时间】:2019-09-20 03:05:03
【问题描述】:

我被要求为眼动追踪算法创建校准。但是,我仍然不太了解校准如何帮助我们的注视估计更准确,以及眼动追踪中的校准如何实际工作。我读过https://www.tobiidynavox.com/support-training/eye-tracker-calibration/,以及https://developer.tobii.com/community/forums/topic/explain-calibration/,但我仍然没有完全理解。如果有人可以向我解释,我将不胜感激。

谢谢

【问题讨论】:

    标签: calibration eye-tracking


    【解决方案1】:

    在下面的答案中,我假设您指的是标准的瞳孔中心角膜反射视频眼图,而不是任何其他形式的眼动追踪技术。

    在眼动追踪中,校准是将位于眼睛的二维静止视频帧中的特征坐标转换为注视坐标(即与被观察世界相关的坐标)的过程。例如,假设您的眼动仪生成了 400 × 400 像素的眼睛图像,并且对象正在看一个 1024 × 768 像素大小的屏幕,在他们前面有一段距离。校准过程需要将眼睛图像中的坐标与人在显示屏上注视(即注视)的位置相关联。这个过程并不简单:仅仅因为瞳孔位于眼睛图像的中心并不意味着这个人正在注视世界上显示器的中心。即使注视的方向在世界上保持不变,瞳孔中心的位置也可以在眼睛图像内移动。这就是我们跟踪瞳孔中心角膜反射的原因,因为连接两者的向量对于在没有注视旋转的情况下发生的图像内眼睛的平移具有鲁棒性。 p>

    执行此映射的标准方法是通过相对简单的 2D 非线性回归:您在显示屏上的已知坐标处移动目标,并要求参与者稳定地注视每个坐标,同时记录瞳孔中心和角膜的位置眼睛图像中的反射。校准过程会将链接瞳孔中心和角膜反射的矢量映射到相应的已知注视坐标。这会产生一个回归解决方案,允许您将中间位置映射到它们的插值注视坐标。

    (另一种或补充的方法是基于模型而不是基于回归,但我们现在不要去那里。)

    所以本质上,校准不会改进注视估计,它提供注视估计。无需先进行校准,您所要做的就是在相对任意的眼睛图像中跟踪特征(瞳孔和角膜反射)的运动。在进行校准之前,您不知道那只眼睛实际指向世界的哪个阶段。

    说了这么多,这根本不是一个基于编码的问题(或答案),所以实际上并不确定 StackOverflow 是提出这个问题的理想场所。

    【讨论】:

    • 您好迈克尔,感谢您的精彩解释。那么,这是否意味着我们存储一些预测的注视坐标值(基于用户的眼睛在校准时的移动方式),以预测其他位置的注视?
    • 它更像是形成一个方程(或者更严格地说,找到该方程的最佳系数)。然后,跟踪器可以将任何基于眼睛图像的坐标输入到该方程中,以获得表示估计注视坐标的输出。您可以获得哪些信息取决于您的眼动仪制造商。例如,SMI 存储了原始图像测量值以及凝视数据,因此理论上您可以对原始值应用不同的校准方法。大多数系统通常只记录处理后的输出(尽管它本身可以进行后处理以纠正错误)。
    • 嗨。你对二维非线性回归方法有什么参考吗?我有兴趣实现它。
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