一种三维眼动检测方法和分析系统与流程

本发明涉及眼动检测，更具体地说，它涉及一种基于虹膜特征匹配的三维眼动检测方法和分析系统。

背景技术：

1、眼球震颤是一种不自主、有节律性、往返摆动的眼球运动。方向分为水平型、垂直型、旋转型等，以水平型为常见，通常以快相方向表示眼球震颤方向，快相为代偿性恢复注视位的运动。简称眼震。常由视觉系统、眼外肌、内耳迷路及中枢神经系统的疾病引起。眼球震颤不是一个独立的疾病，而是某些疾病的临床表现，因此要针对病因进行治疗。

2、目前眼动仪设备能够提供瞳孔中心、角膜曲率中心和光轴。视线评估也就是视轴的计算，是基于光轴和视轴的夹角不变，通过校准过程建立的转换函数来进行推算，适用于注视、跟踪、扫视。

3、然而，这些设备主要采用二维眼动检测技术，例如瞳孔追踪方法和瞳孔-角膜反射追踪方法等。这些方法有以下几个缺点：

4、1.因为不能检测眼球绕光轴发生的旋转运动，所以不适用于前庭眼反射诱发的眼球震颤。

5、2.这种二维眼动检测方法很难精确反映出人眼在现实环境中的三维空间运动信息。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种三维眼动检测方法和分析系统，该三维眼动检测分析系统能够精准识别眼球在三维空间运动信息，从而获得三维眼震数据。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种三维眼动检测分析系统，包括有数据抓取装置、眼动分析模块、眼动三维构建模块以及数据传输模块；

3、所述数据传输模块分别与数据抓取装置、眼动分析模块、眼动三维构建模块连接，用于传输数据信息；

4、所述数据抓取装置用于抓取用户眼动视频；

5、所述眼动分析模块用于根据眼动视频识别瞳孔、虹膜、角膜曲率中心、三维kapp角、黄斑中心，并构建三维眼球模型；

6、所述眼动三维构建模块用于获取瞳孔中心、和光轴、眼球围绕光轴的旋转角度生成三维眼动运动轨迹。

技术特征：

1.一种三维眼动检测分析系统，其特征是：包括有数据抓取装置(1)、眼动分析模块(2)、眼动三维构建模块(3)以及数据传输模块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述数据抓取装置(1)包括有单摄像头和佩戴件。

3.根据权利要求1所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述眼动分析模块(2)包括有眼球模型单元、计算单元以及输出单元；

4.根据权利要求3所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述计算单元包括有以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述眼动三维构建模块(3)具体包括有获取角膜曲率中心记做n，黄斑中心记做f，瞳孔中心记做p，则光轴为np，视轴为fn。

6.根据权利要求1所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述瞳孔中心的位置获取方法包括有：采用深度学习inception v4的方法，利用开放源数据和预训练模型来分割瞳孔。

7.根据权利要求2所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述摄像头获取眼球空间位置的步骤包括有：

8.根据权利要求3所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：所述眼动分析模块(2)用于进行虹膜特征匹配，使用旋转不变特征检测算法进行虹膜特征匹配的主要步骤如下：

9.根据权利要求8所述的一种三维眼动检测分析系统，其特征是：虹膜特征匹配还包括有：

技术总结
本发明公开了一种三维眼动检测方法和分析系统，其技术方案要点是包括有数据抓取装置、眼动分析模块、眼动三维构建模块以及数据传输模块；数据传输模块分别与数据抓取装置、眼动分析模块、眼动三维构建模块连接，用于传输数据信息；数据抓取装置用于抓取用户眼动视频；眼动分析模块用于根据眼动视频识别瞳孔、虹膜、角膜曲率中心、三维Kapp角、黄斑中心，并构建三维眼球模型；眼动三维构建模块用于获取瞳孔中心、光轴和眼球围绕光轴的旋转角度，生成三维眼动运动轨迹。该三维眼动检测分析系统能够精准识别并且分别眼球运动，从而获得眼震数据。

技术研发人员：杨晓凯,杨睿虎,周密,毛杰晟,李妍君,徐晓敏,陈晓素
受保护的技术使用者：温州市人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13