前言
Euro NCAP 2026 要求 DMS 在”墨镜、面部毛发、日夜切换”条件下正常工作。眼动追踪的鲁棒性成为关键挑战。2025年研究提出多种解决方案。
一、鲁棒性挑战
1.1 Euro NCAP 2026 要求
| 条件 |
要求 |
| 墨镜 |
透明墨镜需正常检测 |
| 面部毛发 |
胡须不影响检测 |
| 光照变化 |
日夜切换正常工作 |
| 头部运动 |
头部偏移不影响精度 |
1.2 技术难点
| 挑战 |
问题 |
| 墨镜遮挡 |
眼球特征不可见 |
| 口罩遮挡 |
下面部特征丢失 |
| 低光照 |
图像质量下降 |
| 头部运动 |
校准漂移 |
二、解决方案
2.1 偏折测量术（Deflectometry）
| 指标 |
精度 |
| 模型眼 |
< 0.12° |
| 真人眼 |
0.45° - 0.97° |
技术特点：
2.2 多模态融合策略
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│ 多模态融合眼动追踪 │
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│ │ 眼部图像 │ │ 头部姿态 │ │ 面部关键点 │ │
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│ └──────────────────┼──────────────────┘ │
│ ↓ │
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│ │ 注意力增强多路径网络 │ │
│ └────────────────────────┘ │
│ │ │
│ ↓ │
│ ┌────────────────────────┐ │
│ │ 鲁棒注视点估计 │ │
│ └────────────────────────┘ │
│ │
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|
2.3 墨镜处理方案
| 方案 |
原理 |
效果 |
| IR 红外 |
穿透墨镜 |
✅ 有效 |
| 偏振光 |
减少反射 |
⚠️ 部分 |
| 头部姿态估计 |
间接推断 |
⚠️ 精度低 |
2.4 口罩处理方案
| 方案 |
原理 |
效果 |
| 仅眼部区域 |
上半脸特征 |
✅ 有效 |
| 额头+眼部 |
扩展特征区域 |
✅ 有效 |
| 眼轮匝肌检测 |
肌肉运动模式 |
⚠️ 研究 |
三、运动校正技术
3.1 头部漂移问题
| 问题 |
说明 |
| HMD 滑移 |
VR 头显位移导致漂移 |
| 座椅调整 |
驾驶员改变坐姿 |
| 校准漂移 |
偏离初始校准位置 |
3.2 运动校正方法
| 方法 |
说明 |
| 实时重校准 |
持续更新校准参数 |
| 头部追踪补偿 |
头部姿态校正 |
| 多特征融合 |
减少单一特征依赖 |
四、精度提升策略
4.1 注意力增强网络
| 策略 |
效果 |
| 多路径网络 |
并行处理多特征 |
| 域自适应卷积 |
适应不同场景 |
| 自对抗网络 |
纯化面部特征 |
4.2 时序平滑
| 方法 |
说明 |
| 卡尔曼滤波 |
状态估计平滑 |
| 时序一致性约束 |
生理连续性 |
五、IMS 开发启示
5.1 技术路线
| 优先级 |
方案 |
说明 |
| P0 |
IR 红外摄像头 |
穿透墨镜 |
| P1 |
多模态融合 |
眼部+头部+关键点 |
| P2 |
运动校正 |
实时补偿 |
5.2 测试场景
| 场景 |
测试要求 |
| 墨镜 |
透明+深色墨镜 |
| 口罩 |
医用+布口罩 |
| 光照 |
日光+隧道+夜间 |
| 头部运动 |
各方向偏移 |
六、参考资源
总结
眼动追踪鲁棒性解决方案：
| 挑战 |
解决方案 |
| 墨镜 |
IR 红外 + 头部姿态估计 |
| 口罩 |
眼部区域 + 额头特征 |
| 光照 |
多模态融合 + 域自适应 |
| 运动 |
实时校正 + 时序平滑 |
IMS 建议：采用 IR 摄像头 + 多模态融合方案。
研究日期： 2026-03-14
参考来源： Euro NCAP, Arizona 3DIM Lab, MDPI
关键词： 眼动追踪, 鲁棒性, 墨镜, 口罩