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01.08.2016 | Theoretical Advances | Ausgabe 3/2016

Pattern Analysis and Applications 3/2016

An auxiliary gaze point estimation method based on facial normal

Zeitschrift:
Pattern Analysis and Applications > Ausgabe 3/2016
Autoren:
Wei Sun, Nan Sun, Baolong Guo, Wenyan Jia, Mingui Sun
Wichtige Hinweise
Wei Sun and Nan Sun are co-first authors.

Abstract

Considering the main disadvantage of the existing gaze point estimation methods which restrict user’s head movement and have potential injury on eyes, we propose a gaze point estimation method based on facial normal and binocular vision. Firstly, we calibrate stereo cameras to determine the extrinsic and intrinsic parameters of the cameras; Secondly, face is quickly detected by Viola–Jones framework and the center position of the two irises can be located based on integro-differential operators; The two nostrils and mouth are detected based on the saturation difference and their 2D coordinates can be calculated; Thirdly, the 3D coordinates of these five points are obtained by stereo matching and 3D reconstruction; After that, a plane fitting algorithm based on least squares is adopted to get the approximate facial plane, then, the normal via the midpoint of the two pupils can be figured out; Finally, the point-of-gaze can be obtained by getting the intersection point of the facial normal and the computer screen. Experimental results confirm the accuracy and robustness of the proposed method.

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