目前所有的跟踪方案都是基于CV，用红外光提亮眼底，用高帧率的摄像机捕捉光源在角膜上的位置。其实这个不难。难点在于多个坐标之间的转换，因为有的是固定的，有的不是，需要各种转换。这也是我们眼球运动中最需要研究的。所有凝视数据被映射到与有效显示区域对齐的2D坐标系。当眼睛跟踪器与监视器一起使用时，活动显示区域是不包括监视器框架的显示区域。对于不带显示器的眼动仪，活动显示区是在对用户进行眼动仪校准时用来显示校准点的区域的眼睛。活动显示坐标系的原点是活动显示区域的左上角。点(0，0)表示左上角，( 1，1)表示右下角。
主动显示坐标系(ADCS)
大部分描述3D空间坐标的数据，来自Tobii 的基于屏幕的眼睛跟踪器，是在所谓的用户坐标系或简称为UCS中给出的。UCS是基于毫米的系统，其原点位于眼动仪正面的中心。坐标轴方向如下：X轴水平指向用户右侧，Y轴垂直指向用户顶部，Z轴指向用户，垂直于眼动仪正面。
用户坐标系(UCS)
跟踪框就是理论上可以跟踪眼睛体积的眼球跟踪器。因此，用户可以自由移动他的头部，只要他的眼睛保持在帧中，仍然可以跟踪。在SDK中，有一些方法可以找出轨迹框体积的大小和位置，以及眼睛在其中的位置。用于描述眼睛在轨迹框架中的位置的坐标系称为轨迹框架坐标系(TBCS)。TBCS是一个标准化的坐标系。在这种情况下，这意味着trackbox的对角线坐标是0，0，0(最接近眼球跟踪器的右上角)和1，1，1(左下角)，分别是最远的角和角。坐标轴的方向如下：X轴水平指向用户左侧，Y轴垂直指向用户下方，Z轴指向用户。
箱形坐标系(TBCS)
使用眼动仪时，最有趣的通常是凝视，即一个人在看什么。然而，人们不会将事物视为空间中的一个点，而是视为向量方向上的一切，该向量从被跟踪者的眼睛开始，并在触及不透明物体时结束。我们称之为凝视矢量。(这是一种简化，因为它假设你只能看到记录在视网膜中央凹中心的东西。)注视源分别为左眼和右眼提供注视的原点，描述注视向量的起始位置。三个浮点值用于分别描述x、y和z坐标。对于基于屏幕的眼睛移动，位置总是在用户坐标系中描述，有时在跟踪框架坐标系中描述。分别为左眼和右眼提供点注视点。它描述了有效显示区域的平面和从凝视原点出发的直线之间的相交位置，该直线与凝视矢量的方向相同。凝视点的坐标被给定为用户坐标系中的3D点以及活动显示坐标系中的归一化2D点。凝视矢量对于基于HMD的眼球跟踪器，没有活动显示区域，因此无法计算凝视点(如上所述)。相反，凝视由(标准化的)凝视向量来描述。分别为左眼和右眼提供凝视矢量。凝视矢量源自凝视原点，并在HMD坐标系中描述。
在这里，我需要写HMD的眼动仪。我我会找到吐哈的~
这就是所谓的HMD眼动仪。
HMD坐标系是基于毫米的系统，其原点位于HMD设备的透镜之间的一点，该点等于到每个透镜中心的距离。坐标轴的方向如下：从佩戴者的角度，X轴水平指向左侧，Y轴垂直向上，Z轴(向前)远离HMD，垂直指向HMD跟踪器的镜头。
跟踪区域与前眼球运动有些不同。
HMD跟踪区域是一个标准化的二维坐标系，其原点(0，0)在右上角(从佩戴者角度)和左下角的(1，1)。每只眼睛应该位于跟踪区域的中间，坐标为(0.5，0.5)。瞳孔大小被定义为瞳孔的实际内部物理大小，而不是当眼睛从外部观看时的样子。它记住这一点很重要，因为如果你从外面看到相同的内部瞳孔大小，它可能会有所不同，这取决于你从哪个角度看你的眼睛。这是因为眼睛的前面基本上是一个透镜，通过它你可以看到瞳孔。根据你透过镜片观察的角度，瞳孔会或多或少的扭曲。然而，在大多数科学研究中，瞳孔的实际大小不如其随时间变化的大小重要。记录眼球追踪过程中瞳孔大小的变化。分别为左眼和右眼提供瞳孔直径数据，并且瞳孔直径数据是以毫米为单位的瞳孔大小的估计。眼睛张开度被定义为可以安装在上下眼睑之间的最大球体的直径(以毫米为单位)。上下眼睑由巩膜和睫毛/眼睑结构之间的对比线限定。
大眼睛，这里眼动仪的原理是：
中央角膜反射(PCCR)。基本概念是使用光源照亮眼睛，引起高度可见的反射，并使用照相机捕捉显示这些反射的眼睛图像。然后用摄像机捕捉的图像来识别光源在角膜(闪光)和瞳孔中的反射。则可以计算角膜和瞳孔反射之间的角度形成的矢量3354。这个向量的方向，结合反射的其他几何特征，然后可以用于计算凝视方向。近红外照明用于在对象的角膜和瞳孔上创建反射图案图像传感器用于捕捉眼睛的图像和反射图案。然后，使用图像处理算法和眼睛的生理3D模型来高精度地估计眼睛在空间中的位置和注视点。
结合上面坐标空间的一些概念就可以看出这个东西的意义了。
之前写过一个瞳孔眼动仪，这是单目追踪方案。
(a)当地面的真实凝视方向dgt用球坐标表示时，可以形象化为球面上的一个点(见上下面板中的蓝色圆盘；两个面板显示了相同的球体部分，尽管是从不同的角度)。将不可见瞳孔注视估计流水线应用于相应的并行左眼和右眼图像对，产生注视估计d dev，其分布在真实地面值周围(上下面板中的红色圆盘)。
(b)到局部切面的正交投影，有效地展平球体的曲率。因此，凝视估计值可以被视为2D平面中的点(白色圆盘)。因此，它们会产生点的2D分布，可以用2D高斯来解释(密度显示为热图)。
今天到此为止！
审计刘清
标签：眼睛坐标瞳孔