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2.1 Problemstellung

Um bei der Auswertung der Messungen aus der Position der Pupille in der Aufnahme die tatsächliche Lage des Auges im Kopf berechnen zu können, muß das System vor jeder Messung zunächst kalibriert werden.

Dazu muß die Testperson eine Reihe von Punkten fixieren, die unter definierten Blickwinkeln präsentiert werden. Über die Pupillenfindung wird jedem dieser Fixationspunkte jener Ort in der Kameraebene zugeordnet, an dem das Pupillenzentrum erscheint, wenn das Auge in Richtung des Punktes blickt. Aus der Zuordnung der vorgegebenen Blickrichtungen zu den Pixelposition der Pupillenzentren werden dann die Kalibrationsparameter bestimmt.

Im einzelnen sind die Parameter, die durch die Kalibration bestimmt werden müssen2.1:

1.
Der Radius des Auges.
2.
Der Drehachsenabstand d.2.2
3.
Die Lage des Blickreferenzpunktes $\vec{x}_{ref}$ in der Kameraebene.
4.
Die Verdrehung des Kamerabildes (Drehwinkel $\alpha$).

Insgesamt stellt sich für die Kalibration also die Aufgabe, aus einer Reihe von Fixationspunkten, deren Positionen in Helmholtz-Winkeln gegeben sind, und dem Ort des Pupillenzentrums in der Kameraebene während der Fixation dieser Punkte den Satz der fünf Abbildungsparameter (2 Parameter für das Auge, zwei Pixelkoordinaten für $\vec{x}_{ref}$und den Drehwinkel $\alpha$) zu bestimmen.


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1999-04-24