近日，一项关于视线估计技术的研究成果在arXiv上公布。该研究提出了一种仅需单摄像头和单光源即可实现双目视线估计的新方法，有望降低移动设备等场景下的硬件复杂度。
传统的视线追踪系统通常需要至少一个摄像头和两个光源，以实现头部自由移动时的精确估计。然而，在手机等移动设备上，减少组件数量特别是光源数量具有重要意义。为此，研究人员创新性地引入了“虚拟光源”的概念。该虚拟光源在几何位置上与真实光源关于摄像头对称，并在图像中产生一个“虚拟光斑”。
通过分析捕获图像中两个瞳孔与两个光斑（一个真实、一个虚拟）之间的距离关系，研究团队能够估计出虚拟光斑的位置。随后，他们采用多项式回归方法，假设存在两个光源来估计视线方向。此外，他们还验证了一种新的归一化因子，该因子对于单光斑系统尤为实用。
实验结果表明，该方法在性能上是可接受的，但与使用两个实际光源的系统相比，精度有所下降。该研究已被2019年武汉举办的国际视频、信号与图像处理会议（VSIP 2019）接收，并发表在ACM会议论文集中。论文作者包括Tongbing Huang等四位研究人员。该方法的提出为低成本视线追踪系统提供了新的思路，尤其适用于对硬件成本敏感的移动设备领域。此外，虚拟光源的概念也可能启发其他需要减少组件的视觉应用。未来的改进方向包括提高在复杂光照条件下的鲁棒性，以及探索更高效的回归方法以缩小与双光源系统的性能差距。