머리에 착용하는 안구 추적 시스템의 시선 추정 정확도를 향상시키고 장비 미끄러짐에 대한 강인성을 강화하기 위해 각막 굴절과 하안검 미끄러짐 보상을 결합한 시선 추정 알고리즘을 제안한다. 먼저, 동공 역투영 방법에 기반하여 초기 안구 모델을 구축하여 가상 동공 위치를 얻고, 스넬의 굴절 법칙을 이용해 각막 굴절로 발생하는 동공 위치 오차를 보정하여 실제 동공 위치를 획득하고 반복적으로 최적화된 안구 모델을 얻는다. 이후 하안검 영역의 코너 포인트 검출 및 밀도 분석을 통해 장비의 수직 미끄러짐을 실시간으로 모니터링하여 시선 추정 결과를 보상한다. 실험 결과, 미끄러짐이 발생할 때 본 논문 방법은 미끄러짐 영향을 보상할 수 있으며, 시스템 평균 시선 추정 오차는 2.882°로 2D 및 3D 방법보다 우수하다. 제안된 각막 굴절과 하안검 미끄러짐 보상을 결합한 시선 추정 알고리즘은 실제 착용 환경에서 시선 추정 정확도를 효과적으로 향상시키고 장비 미끄러짐에 대한 시스템의 강인성을 크게 강화하여 본 방법의 신뢰성과 실용성을 검증하였다.

머리 착용형 디스플레이; 시선 추정; 각막 굴절; 미끄러짐