眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法及系统与流程

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法及系统。


背景技术：

2.眼动追踪设备是虚拟现实技术中常用的设备之一，现在技术中，还没有对眼动追踪角度范围进行测评的系统性方法，仅存在对于特定追踪角度下的准确度进行测量的方法，包括用真人进行实验测量，以及通过人工眼进行测量。
3.其中，已有的通过人工眼测量的方法仅仅是针对遥测式眼动仪，对于头戴式眼动追踪设备的准确度测量不适用。此外，这两类方法仅对不同追踪角度下的准确度进行测量，而未能进一步对眼动追踪系统的追踪范围进行标定，限制眼动交互的进一步应用和发展。


技术实现要素：

4.为此，本发明的一个实施例提出一种眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，以对眼动追踪系统的追踪范围进行标定，且适用于头戴式眼动追踪设备。
5.根据本发明一实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述方法包括：
6.控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集眼动原始数据，并在数据丢失率达到预设值时，停止转动人工眼和采集数据；
7.计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率，并根据所述数据丢失率确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度；
8.计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并根据所述准确度确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度。
9.根据本发明实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，首先控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，能够通过眼动追踪设备采集到眼动原始数据，然后数据丢失率确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度，以及根据准确度确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，实现了追踪范围的标定，且适用于头戴式眼动追踪设备，本发明能够为后续的眼动交互应用提供支撑。
10.另外，根据本发明上述实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，还可以具有如下附加的技术特征：
11.进一步地，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率，并根据所述数据丢失率确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度的步骤具体包括：
12.按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当
第一追踪角度的数据丢失率小于或等于预设丢失率，且大于所述第一追踪角度的下一个追踪角度的数据丢失率大于所述预设丢失率，则确定所述第一追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。
13.进一步地，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率的步骤中，针对第一目标追踪角度，采用下式计算所述第一目标追踪角度的数据丢失率：
14.loss＝n
无效
/(f*t)；
15.其中，loss表示所述第一目标追踪角度的数据丢失率，n
无效
表示所述第一目标追踪角度对应的无效样本量，f表示所述眼动追踪设备的采样频率，t表示所述第一目标追踪角度对应的采样总时长。
16.进一步地，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并根据所述准确度确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度的步骤具体包括：
17.计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并对所述准确度进行正态转换处理，以获取各追踪角度的转换后准确度；
18.根据所有追踪角度的转换后准确度计算临界值；
19.按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第二追踪角度的转换后准确度小于或等于所述临界值，且大于所述第二追踪角度的所有追踪角度的转换后准确度均大于所述临界值，则确定所述第二追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，所述第二追踪角度小于所述第一追踪角度。
20.进一步地，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并对所述准确度进行正态转换处理，以获取各追踪角度的转换后准确度的步骤具体包括：
21.针对第二目标追踪角度，计算设定的视觉刺激点和所述眼动追踪设备检测出的注视点，与瞳孔中心点形成的夹角，并根据所述夹角计算所述第二目标追踪角度的准确度；
22.利用boxcox方法对所述第二目标追踪角度的准确度进行正态转换处理，以获取所述第二目标追踪角度的转换后准确度。
23.进一步地，针对第二目标追踪角度，计算设定的视觉刺激点和所述眼动追踪设备检测出的注视点，与瞳孔中心点形成的夹角，并根据所述夹角计算所述第二目标追踪角度的准确度的步骤中，采用下式计算所述第二目标追踪角度的准确度：
[0024][0025][0026]
其中，a表示所述第二目标追踪角度的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，αi表示所述夹角，abs表示绝对值运算，表示第i时刻所述眼动追踪设备的显示屏上的视觉刺激点与所述人工眼的瞳孔中心所形成的视线向量，为第i时刻所述眼动追踪设备检测出的视线向量。
[0027]
进一步地，根据所有追踪角度的转换后准确度计算临界值的步骤中，采用下式计算临界值：
[0028]
l
limit
＝mean-k*sd
[0029]
其中，l
limit
表示所述临界值，mean表示所有追踪角度的转换后准确度的均值，sd表示所有追踪角度的转换后准确度的标准差，k表示校正系数。
[0030]
进一步地，在数据丢失率达到预设值时，停止转动人工眼和采集数据的步骤具体包括：
[0031]
当所述人工眼旋转到目标追踪角度以及往后的连续两个角度，使得所述眼动追踪设备在这连续的三个角度下均采集不到眼动数据，即数据丢失率达到100％，此时停止转动人工眼和采集数据，所述目标追踪角度的前一个角度为所述眼动追踪设备可追踪的最大角度。
[0032]
本发明的另一个实施例提出一种眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，以对眼动追踪系统的追踪范围进行标定，且适用于头戴式眼动追踪设备。
[0033]
根据本发明一实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述系统包括：
[0034]
控制采集模块，用于控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集眼动原始数据，并在数据丢失率达到预设值时，停止转动人工眼和采集数据；
[0035]
第一计算模块，用于计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率，并根据所述数据丢失率确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度；
[0036]
第二计算模块，用于计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并根据所述准确度确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度。
[0037]
根据本发明实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，首先控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，能够通过眼动追踪设备采集到眼动原始数据，然后数据丢失率确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度，以及根据准确度确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，实现了追踪范围的标定，且适用于头戴式眼动追踪设备，本发明能够为后续的眼动交互应用提供支撑。
[0038]
另外，根据本发明上述实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，还可以具有如下附加的技术特征：
[0039]
进一步地，所述第一计算模块具体用于：
[0040]
按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第一追踪角度的数据丢失率小于或等于预设丢失率，且大于所述第一追踪角度的下一个追踪角度的数据丢失率大于所述预设丢失率，则确定所述第一追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。
[0041]
进一步地，所述第一计算模块用于采用下式计算所述第一目标追踪角度的数据丢失率：
[0042]
loss＝n
无效
/(f*t)；
[0043]
其中，loss表示所述第一目标追踪角度的数据丢失率，n
无效
表示所述第一目标追踪角度对应的无效样本量，f表示所述眼动追踪设备的采样频率，t表示所述第一目标追踪角度对应的采样总时长。
[0044]
进一步地，所述第二计算模块具体用于：
[0045]
计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并对所述准确度进行正态转换处理，以获取各追踪角度的转换后准确度；
[0046]
根据所有追踪角度的转换后准确度计算临界值；
[0047]
按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第二追踪角度的转换后准确度小于或等于所述临界值，且大于所述第二追踪角度的所有追踪角度的转换后准确度均大于所述临界值，则确定所述第二追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，所述第二追踪角度小于所述第一追踪角度。
[0048]
进一步地，所述第二计算模块具体用于：
[0049]
针对第二目标追踪角度，计算设定的视觉刺激点和所述眼动追踪设备检测出的注视点，与瞳孔中心点形成的夹角，并根据所述夹角计算所述第二目标追踪角度的准确度；
[0050]
利用boxcox方法对所述第二目标追踪角度的准确度进行正态转换处理，以获取所述第二目标追踪角度的转换后准确度。
[0051]
进一步地，所述第二计算模块具体用于采用下式计算所述第二目标追踪角度的准确度：
[0052][0053][0054]
其中，a表示所述第二目标追踪角度的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，αi表示所述夹角，abs表示绝对值运算，表示第i时刻所述眼动追踪设备的显示屏上的视觉刺激点与所述人工眼的瞳孔中心所形成的视线向量，为第i时刻所述眼动追踪设备检测出的视线向量。
[0055]
进一步地，所述第二计算模块具体用于采用下式计算临界值：
[0056]
l
limit
＝mean-k*sd
[0057]
其中，l
limit
表示所述临界值，mean表示所有追踪角度的转换后准确度的均值，sd表示所有追踪角度的转换后准确度的标准差，k表示校正系数。
[0058]
进一步地，所述控制采集模块具体用于：
[0059]
当所述人工眼旋转到目标追踪角度以及往后的连续两个角度，使得所述眼动追踪设备在这连续的三个角度下均采集不到眼动数据，即数据丢失率达到100％，此时停止转动人工眼和采集数据，所述目标追踪角度的前一个角度为所述眼动追踪设备可追踪的最大角度。
附图说明
[0060]
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0061]
图1是根据本发明一实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法的流程图；
[0062]
图2是图1中步骤s103的详细流程图；
[0063]
图3是眼动追踪范围分区示意图；
[0064]
图4是根据本发明一实施例的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统的结构示意图。
具体实施方式
[0065]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0066]
请参阅图1，本发明一实施例提出的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述方法包括步骤s101～s103：
[0067]
s101，控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集眼动原始数据，并在数据丢失率达到预设值时，停止转动人工眼和采集数据。
[0068]
本实施例中的眼动追踪设备头戴式眼动追踪设备，该眼动追踪设备内设有人工眼，首先以眼动追踪设备任意左右眼镜片的几何中心为0
°
，使得人工眼的中心在镜片的主光轴上，并保持人工眼中心与镜片的距离等于眼动追踪设备的制造商规定的出瞳距。然后以预设角度梯度值沿预设测量方向(例如顺时针方向或者逆时针方向)连续旋转人工眼，优先的，预设角度梯度值不大于1
°
。
[0069]
当所述人工眼旋转到目标追踪角度ω1以及往后的连续两个角度ω2和ω3，使得所述眼动追踪设备在这连续的三个角度(即ω1、ω2、ω3)下均采集不到眼动数据，即数据丢失率达到100％，此时停止转动人工眼和采集数据，所述目标追踪角度的前一个角度ang
max
为所述眼动追踪设备可追踪的最大角度。
[0070]
s102，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率，并根据所述数据丢失率确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。
[0071]
其中，在得到眼动原始数据后，需要对眼动原始数据进行数据处理。
[0072]
当眼动追踪设备未能成功采集眼动数据时，其导出数据中的瞳孔尺寸项丢失，该项体现为异常值，该时刻的数据样本为无效样本。需要计算每一个追踪角度下无效样本总量与在相应追踪角度下的数据采样总量的比值，以得到相应追踪角度下的数据丢失率。
[0073]
具体的，在计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率的步骤中，针对第一目标追踪角度，采用下式计算所述第一目标追踪角度的数据丢失率：
[0074]
loss＝n
无效
/(f*t)；
[0075]
其中，loss表示所述第一目标追踪角度的数据丢失率，n
无效
表示所述第一目标追踪角度对应的无效样本量，f表示所述眼动追踪设备的采样频率，t表示所述第一目标追踪角
度对应的采样总时长。
[0076]
通过上述计算公式，就能够得出眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率。
[0077]
然后，按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第一追踪角度的数据丢失率小于或等于预设丢失率，且大于所述第一追踪角度的下一个追踪角度的数据丢失率大于所述预设丢失率(这里具体是指绝对值大于第一追踪角度的绝对值的下一个追踪角度的数据丢失率大于所述预设丢失率，例如，第一追踪角度是45
°
，绝对值大于第一追踪角度的绝对值的下一个追踪角度是46
°
；再例如，第一追踪角度是-45
°
，绝对值大于第一追踪角度的绝对值的下一个追踪角度是-46
°
)，则确定所述第一追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。优选的，预设丢失率为20％。具体实施时，数据丢失率从0
°
开始往外，随着追踪角度的绝对值增大而逐渐增大。因此，按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历眼动原始数据中各追踪角度，当第一追踪角度的数据丢失率小于或等于20％，且大于所述第一追踪角度的下一个追踪角度的数据丢失率大于20％，则确定所述第一追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。
[0078]
s103，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并根据所述准确度确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度。
[0079]
具体实施时，可以先去掉各个追踪角度下的采样数据的最开始的波动部分，以保证剩下的用于分析的数据是在人工眼已经稳定下的数据，然后再计算出各个追踪角度下的准确度。
[0080]
请参阅图2，步骤s103具体包括s1031～s1033：
[0081]
s1031，计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并对所述准确度进行正态转换处理，以获取各追踪角度的转换后准确度。
[0082]
步骤s1031具体包括：
[0083]
针对第二目标追踪角度，计算设定的视觉刺激点和所述眼动追踪设备检测出的注视点，与瞳孔中心点形成的夹角，并根据所述夹角计算所述第二目标追踪角度的准确度；
[0084]
其中，具体采用下式计算所述第二目标追踪角度的准确度：
[0085][0086][0087]
其中，a表示所述第二目标追踪角度的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，αi表示所述夹角，abs表示绝对值运算，表示第i时刻所述眼动追踪设备的显示屏上的视觉刺激点与所述人工眼的瞳孔中心所形成的视线向量，为第i时刻所述眼动追踪设备检测出的视线向量。
[0088]
由此可以计算出所有追踪角度的准确度。
[0089]
需要指出的是，本实施例中，准确度用以描述眼动追踪系统捕捉眼动信号的偏差，例如，在显示屏上设置一个坐标点(点a)，人眼或者人工眼对准该坐标点时采集到的眼睛注
视的坐标点(点b)，通过这两个点的坐标来计算出准确度，准确度的单位是度，准确度的值越大，说明点a和点b离的越远，即越不准确；反之，准确度的值越小，说明点a和点b离的越近，即越准确。
[0090]
然后利用boxcox方法对所述第二目标追踪角度的准确度进行正态转换处理，以获取所述第二目标追踪角度的转换后准确度。由此可以计算出所有追踪角度的转换后准确度。
[0091]
s1032，根据所有追踪角度的转换后准确度计算临界值；
[0092]
其中，具体采用下式计算临界值：
[0093]
l
limit
＝mean-k*sd
[0094]
其中，l
limit
表示所述临界值，mean表示所有追踪角度的转换后准确度的均值，sd表示所有追踪角度的转换后准确度的标准差，k表示校正系数。
[0095]
优选的，k为0.5，即选取均值以下0.5个标准差的值作为中、高识别区分区角度对应的临界值l
limit
。
[0096]
s1033，按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第二追踪角度的转换后准确度小于或等于所述临界值，且大于(这里也是指绝对值大于)所述第二追踪角度的所有追踪角度的转换后准确度均大于所述临界值，则确定所述第二追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，所述第二追踪角度小于所述第一追踪角度。
[0097]
下面以一具体示例对上述方法进行说明，利用人工眼对眼动追踪设备(hp omnicept reverb g2虚拟现实头显设备)的眼动追踪角度范围进行测量，眼动追踪组件为tobii xr。对眼动追踪设备在水平方向上进行追踪角度范围测量以及识别分区。
[0098]
首先，以眼动追踪设备中单侧的菲涅尔透镜中心为0
°
，预先设置追踪角度为从-55
°
(左)～55
°
(右)，以1
°
为预设角度梯度值进行旋转，测量包括0
°
在内的总共111个注视点角度的眼动数据，每个测试点的采样时长为10s。
[0099]
接着计算数据丢失率：
[0100]
当眼动追踪系统未能成功采集眼动数据时，其导出数据中的瞳孔项为-1，计算出各追踪角度下未能成功采集数据的样本量占10s采样的数据总量的百分比，从而得出数据丢失率。
[0101]
然后清除无效数据并计算准确度：
[0102]
考虑到电机旋转后可能引起的震动误差，去掉10s中的前2s的数据；然后根据瞳孔数据去掉未能成功采集到的眼动数据，清除之后计算各追踪角度下的准确度。
[0103]
最后根据数据丢失率和准确度进行眼动追踪识别分区：
[0104]
水平方向上左右两侧各个追踪角度下的数据丢失率，以及数据筛选后得到的准确度分别如表1和表2所示，空白值代表筛选后无剩余数据，数据丢失率为100％，无法计算均值和标准差。
[0105]
表1左侧不同追踪角度的准确度和数据丢失率
[0106]
[0107][0108]
表2右侧不同追踪角度的准确度和数据丢失率
[0109]
[0110][0111]
中、低识别区分区角度：
[0112]
根据表1和表2的数据，以预设丢失率为20％作为划分标准，则可得到右侧49
°
和左侧的47
°
，分别为右侧和左侧的中、低识别区的分区角度。
[0113]
中、高识别区分区角度：
[0114]
第一步，分别对中心点左右两侧的准确度进行直方图统计，其分布呈偏态分布。
[0115]
第二步，先将准确度的空值项删除，然后利用boxcox对准确度数据进行正态转换。
[0116]
第三步，针对中心点右侧，计算转换后均值和标准差sd。其中，mean＝0.960，标准
差sd＝0.647。计算l
limit
＝mean-0.5sd＝0.637，在转换后的数据表3中，当角度大于23
°
时，其所对应的转换后准确度均大于l
limit
，则23
°
为右侧的中、高识别区分区角度。
[0117]
第四步，针对中心点左侧，同第三步，mean＝1.115，标准差sd＝0.712。l
limit
＝mean-0.5sd＝0.759，在转换后的数据表4中，当角度大于22
°
时，其所对应的转换后准确度均大于l
limit
，则22
°
为左侧的中、高识别区分区角度。
[0118]
表3右侧不同追踪角度的准确度和数据转换后的准确度
[0119]
[0120][0121]
表4左侧不同追踪角度的准确度和数据转换后的准确度
[0122]
[0123][0124]
通过对眼动追踪范围进行分区后，其结果示意图如图3所示，图3中，左侧纵坐标为准确度，右侧纵坐标为数据丢失率，曲线a是准确度随追踪角度的变化曲线(对应左边纵坐
标刻度)，曲线b是数据丢失率随追踪角度的变化曲线(对应右边纵坐标刻度)，横坐标代表从左到右的追踪角度。在横坐标为0
°
左右时，其追踪效果最好，准确度和数据丢失率均最小。
[0125]
因此，基于以上分析得出结论：hp omnicept reverb g2虚拟现实头显设备中的tobii xr眼动追踪最大范围为左侧52
°
，右侧54
°
；其低识别区为左侧47
°
至52
°
，右侧49
°
至54
°
；中识别区为左侧22
°
至46
°
，右侧23
°
至48
°
；高识别区为左侧0
°
至21
°
，右侧0
°
至22
°
。
[0126]
划分识别区的作用例如可以应用于眼动交互的设计上，比如一种利用眼动操作的游戏，当需要精准度很高时，则在设计游戏要素时，需要把它设计在高识别区；如果精确度要求不那么高，可以设计在中识别区，以此类推。
[0127]
综上，根据本实施例提供的眼动追踪设备的追踪角度范围测评方法，首先控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，能够通过眼动追踪设备采集到眼动原始数据，然后数据丢失率确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度，以及根据准确度确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，实现了追踪范围的标定，且适用于头戴式眼动追踪设备，本发明能够为后续的眼动交互应用提供支撑。
[0128]
请参阅图4，基于同一发明构思，本发明一实施例提出的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，所述眼动追踪设备内设有人工眼，所述系统包括：
[0129]
控制采集模块10，用于控制所述人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，通过所述眼动追踪设备采集眼动原始数据，并在数据丢失率达到预设值时，停止转动人工眼和采集数据；
[0130]
第一计算模块20，用于计算所述眼动原始数据中各追踪角度的数据丢失率，并根据所述数据丢失率确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度；
[0131]
第二计算模块30，用于计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并根据所述准确度确定所述眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度。
[0132]
本实施例中，所述第一计算模块20具体用于：
[0133]
按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第一追踪角度的数据丢失率小于或等于预设丢失率，且大于所述第一追踪角度的下一个追踪角度的数据丢失率大于所述预设丢失率，则确定所述第一追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度。
[0134]
本实施例中，所述第一计算模块20用于采用下式计算所述第一目标追踪角度的数据丢失率：
[0135]
loss＝n
无效
/(f*t)；
[0136]
其中，loss表示所述第一目标追踪角度的数据丢失率，n
无效
表示所述第一目标追踪角度对应的无效样本量，f表示所述眼动追踪设备的采样频率，t表示所述第一目标追踪角度对应的采样总时长。
[0137]
本实施例中，所述第二计算模块30具体用于：
[0138]
计算所述眼动原始数据中各追踪角度的准确度，并对所述准确度进行正态转换处理，以获取各追踪角度的转换后准确度；
[0139]
根据所有追踪角度的转换后准确度计算临界值；
[0140]
按照追踪角度的绝对值从大到小的顺序遍历所述眼动原始数据中各追踪角度，当第二追踪角度的转换后准确度小于或等于所述临界值，且大于所述第二追踪角度的所有追踪角度的转换后准确度均大于所述临界值，则确定所述第二追踪角度为该眼动追踪设备在所测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，所述第二追踪角度小于所述第一追踪角度。
[0141]
本实施例中，所述第二计算模块30具体用于：
[0142]
针对第二目标追踪角度，计算设定的视觉刺激点和所述眼动追踪设备检测出的注视点，与瞳孔中心点形成的夹角，并根据所述夹角计算所述第二目标追踪角度的准确度；
[0143]
利用boxcox方法对所述第二目标追踪角度的准确度进行正态转换处理，以获取所述第二目标追踪角度的转换后准确度。
[0144]
本实施例中，所述第二计算模块30具体用于采用下式计算所述第二目标追踪角度的准确度：
[0145][0146][0147]
其中，a表示所述第二目标追踪角度的准确度，n表示采样总数，i表示第i时刻，αi表示所述夹角，abs表示绝对值运算，表示第i时刻所述眼动追踪设备的显示屏上的视觉刺激点与所述人工眼的瞳孔中心所形成的视线向量，为第i时刻所述眼动追踪设备检测出的视线向量。
[0148]
本实施例中，所述第二计算模块30具体用于采用下式计算所述临界值：
[0149]
l
limit
＝mean-k*sd
[0150]
其中，l
limit
表示所述临界值，mean表示所有追踪角度的转换后准确度的均值，sd表示所有追踪角度的转换后准确度的标准差，k表示校正系数。
[0151]
本实施例中，所述控制采集模块10具体用于：
[0152]
当所述人工眼旋转到目标追踪角度以及往后的连续两个角度，使得所述眼动追踪设备在这连续的三个角度下均采集不到眼动数据，即数据丢失率达到100％，此时停止转动人工眼和采集数据，所述目标追踪角度的前一个角度为所述眼动追踪设备可追踪的最大角度。
[0153]
根据本实施例提供的眼动追踪设备的追踪角度范围测评系统，首先控制人工眼以中心点为起始测量点、以预设角度梯度值沿预设测量方向进行连续旋转，能够通过眼动追踪设备采集到眼动原始数据，然后数据丢失率确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、低识别区的分区角度，以及根据准确度确定眼动追踪设备在相应测量方向上的眼动追踪中、高识别区的分区角度，实现了追踪范围的标定，且适用于头戴式眼动追踪设备，本发明能够为后续的眼动交互应用提供支撑。
[0154]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用
于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通讯、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0155]
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0156]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0157]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0158]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。