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사용자의 눈 영상을 이진영상으로 변환하여 상기 눈 영상으로부터 에지를 검출하는 에지 검출부;상기 검출한 에지로부터 동공을 검출하는 동공 검출부;상기 검출한 동공 및 에지로부터 눈꺼풀의 윤곽선을 검출하여, 눈 영역을 검출하는 눈 영역 검출부; 및상기 검출한 동공, 눈꺼풀의 윤곽선 및 눈 영역을 이용하여 상기 사용자의 시선을 실시간으로 추적하는 시선 추적부;를 포함하며,상기 검출한 눈 영역에서 상기 검출한 동공의 높낮이에 따라 변화되는 상기 눈꺼풀의 윤곽선에 대한 곡률을 이용하여 상기 사용자의 시선에 대한 방향을 인식하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 장치
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청구항 1에 있어서,상기 눈 영역 검출부는,상기 추출한 동공을 기준으로 상기 변환한 이진영상에 사전에 설정한 크기의 윈도우를 설정하고, 상기 동공의 가장자리에 인접한 눈꺼풀의 에지를 중심으로 눈꺼풀의 에지가 지속되는 눈꺼풀의 가장자리 경계까지 상기 설정한 윈도우를 좌우 방향으로 확장하고, 상기 눈꺼풀의 에지에 대한 상하 경계까지 상기 설정한 윈도우를 상하 방향으로 확장 또는 축소하여 상기 눈꺼풀의 윤곽선을 검출함으로써, 상기 눈 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 장치
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청구항 1에 있어서,상기 시선 추적 장치는,상기 검출한 눈 영역에 대한 상기 검출한 동공의 상대위치를 검출하는 동공 상대위치 산출부; 및 상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선을 2차 곡선으로 정합하는 눈꺼풀 2차 곡선 정합부;를 더 포함하며,상기 동공의 상대위치는,상기 검출한 전체 눈 영역에서, 상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선에 대한 좌측 가장자리의 끝점인 눈 앞꼬리에 대한 위치좌표와 상기 정합한 2차 곡선의 꼭짓점에 대한 위치좌표를 내분한 내분점을 상기 시선의 정면 응시 기준점으로 설정하고, 상기 설정한 정면 응시 기준점을 원점으로 하여 상기 검출한 동공의 위치를 계산함으로써, 산출되는 것을 특징으로 하는 시선 추적 장치
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청구항 3에 있어서,상기 시선 추적 장치는,상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선에 대해 정합한 2차 곡선의 곡률을 산출하여, 상기 눈꺼풀의 곡률을 산출하는 눈꺼풀 곡률 산출부;를 더 포함하며, 상기 시선 추적부는,상기 산출한 동공의 상대위치를 토대로 좌우상하 방향에 대한 상기 사용자의 시선을 추정하고, 상기 산출한 눈꺼풀의 곡률과 상기 설정한 정면 응시 기준점에 따른 정중앙 방향으로의 시선에 대하여 산출되는 눈꺼풀의 곡률을 토대로, 상기 정중앙 방향으로의 시선에서 상기 추정한 시선에 대한 눈꺼풀의 곡률변화를 산출하고, 상기 추정한 시선에 상기 산출한 곡률변화를 반영하여 상기 추정한 시선의 상하방향을 보정함으로써, 상기 사용자의 시선을 추적하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 장치
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청구항 1에 있어서,상기 시선 추적 장치는,상기 사용자에 대한 눈 영상을 가시광영상이나 적외선 영상으로 획득하는 영상 획득부; 및상기 시선을 추적한 결과를 제공하는 시선 추적 결과 제공부;를 더 포함하며,상기 에지 검출부는, 상기 획득한 눈 영상의 노이즈를 제거하여 상기 이진영상으로 변환하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 장치
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사용자의 눈 영상을 이진영상으로 변환하여 상기 눈 영상으로부터 에지를 검출하는 에지 검출 단계;상기 검출한 에지로부터 동공을 검출하는 동공 검출 단계;상기 검출한 동공 및 에지로부터 눈꺼풀의 윤곽선을 검출하여, 눈 영역을 검출하는 눈 영역 검출 단계; 및상기 검출한 동공, 눈꺼풀의 윤곽선 및 눈 영역을 이용하여 상기 사용자의 시선을 실시간으로 추적하는 시선 추적 단계;를 포함하며,상기 검출한 눈 영역에서 상기 검출한 동공의 높낮이에 따라 변화되는 상기 눈꺼풀의 윤곽선에 대한 곡률을 이용하여 상기 사용자의 시선에 대한 방향을 인식하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 방법
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청구항 6에 있어서,상기 눈 영역 검출 단계는,상기 추출한 동공을 기준으로 상기 변환한 이진영상에 사전에 설정한 크기의 윈도우를 설정하고, 상기 동공의 가장자리에 인접한 눈꺼풀의 에지를 중심으로 눈꺼풀의 에지가 지속되는 눈꺼풀의 가장자리 경계까지 상기 설정한 윈도우를 좌우 방향으로 확장하고, 상기 눈꺼풀의 에지에 대한 상하 경계까지 상기 설정한 윈도우를 상하 방향으로 확장 또는 축소하여 상기 눈꺼풀의 윤곽선을 검출함으로써, 상기 눈 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 방법
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청구항 6에 있어서,상기 시선 추적 방법은,상기 검출한 눈 영역에 대한 상기 검출한 동공의 상대위치를 검출하는 동공 상대위치 산출 단계; 및 상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선을 2차 곡선으로 정합하는 눈꺼풀 2차 곡선 정합 단계;를 더 포함하며,상기 동공의 상대위치는,상기 검출한 전체 눈 영역에서, 상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선에 대한 좌측 가장자리의 끝점인 눈 앞꼬리에 대한 위치좌표와 상기 정합한 2차 곡선의 꼭짓점에 대한 위치좌표를 내분한 내분점을 상기 시선의 정면 응시 기준점으로 설정하고, 상기 설정한 정면 응시 기준점을 원점으로 하여 상기 검출한 동공의 위치를 계산함으로써, 산출되는 것을 특징으로 하는 시선 추적 방법
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청구항 8에 있어서,상기 시선 추적 방법은,상기 검출한 눈꺼풀의 윤곽선에 대해 정합한 2차 곡선의 곡률을 산출하여, 상기 눈꺼풀의 곡률을 산출하는 눈꺼풀 곡률 산출 단계;를 더 포함하며, 상기 시선 추적 단계는,상기 산출한 동공의 상대위치를 토대로 좌우상하 방향에 대한 상기 사용자의 시선을 추정하고, 상기 산출한 눈꺼풀의 곡률과 상기 설정한 정면 응시 기준점에 따른 정중앙 방향으로의 시선에 대하여 산출되는 눈꺼풀의 곡률을 토대로, 상기 정중앙 방향으로의 시선에서 상기 추정한 시선에 대한 눈꺼풀의 곡률변화를 산출하고, 상기 추정한 시선에 상기 산출한 곡률변화를 반영하여 상기 추정한 시선의 상하방향을 보정함으로써, 상기 사용자의 시선을 추적하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 방법
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청구항 6에 있어서,상기 시선 추적 방법은,상기 사용자에 대한 눈 영상을 가시광영상이나 적외선 영상으로 획득하는 영상 획득 단계; 및상기 시선을 추적한 결과를 제공하는 시선 추적 결과 제공 단계;를 더 포함하며,상기 에지 검출 단계는, 상기 획득한 눈 영상의 노이즈를 제거하여 상기 이진영상으로 변환하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시선 추적 방법
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