本文關(guān)鍵詞：視線追蹤技術(shù)在網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取中的應(yīng)用研究

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【摘要】：視線追蹤技術(shù)也叫眼動(dòng)跟蹤技術(shù),其利用電子、機(jī)械、光學(xué)等各種檢測(cè)手段,獲取用戶當(dāng)前眼睛的狀態(tài),進(jìn)而分析得到用戶眼睛當(dāng)前凝視位置。本文研究的目的在于,實(shí)現(xiàn)一個(gè)非穿戴式的視線追蹤系統(tǒng),并用該系統(tǒng)來(lái)幫助進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)的關(guān)注點(diǎn)提取,利用視線追蹤技術(shù)為網(wǎng)頁(yè)可用性分析帶來(lái)可靠的數(shù)據(jù)支持,為網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考。本文研究的重要性在于,網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)是用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí),視線首先注意到的位置及停留時(shí)間較長(zhǎng)的位置,網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取對(duì)于網(wǎng)頁(yè)可用性測(cè)試、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)都有較大的數(shù)據(jù)支持作用,并最終能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)分析技術(shù)主要從用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)點(diǎn)擊等操作結(jié)果的角度進(jìn)行,很難分析網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)好壞的內(nèi)在原因；所謂“眼睛騙不了人”,視線追蹤技術(shù)從視覺(jué)信息加工的角度,為網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取提供了新的、高效的途徑。本文首先研究人眼的視覺(jué)機(jī)制以及視線追蹤方法的發(fā)展及原理,確定本系統(tǒng)利用瞳孔-角膜反光法實(shí)現(xiàn)；在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)階段先進(jìn)行視線參數(shù)檢測(cè)和人眼特征提取,然后利用基于粒子濾波的方法進(jìn)行瞳孔跟蹤,進(jìn)而利用得到的雙眼瞳孔及普爾欽斑的位置坐標(biāo)進(jìn)行視線方向計(jì)算,最終得到用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)的視線落點(diǎn),提取出網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)。本文的研究中成功設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出一個(gè)實(shí)時(shí)的、較精確的非穿戴式視線追蹤系統(tǒng),并用該系統(tǒng)提取出用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)的關(guān)注點(diǎn),將視線追蹤技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取。目前國(guó)內(nèi)對(duì)視線追蹤及瞳孔跟蹤方法的研究不多,落后于國(guó)外的研究進(jìn)度和成果,利用粒子濾波的方法進(jìn)行瞳孔跟蹤更是少有提及。本文的瞳孔追蹤方法基于S1R,補(bǔ)充了這方面的一些內(nèi)容。同時(shí)設(shè)計(jì)了四個(gè)近紅外LED光源產(chǎn)生四個(gè)普爾欽斑的方法,較有創(chuàng)新性,降低了視線方向計(jì)算的難度；還創(chuàng)新地使用透視變換的方法計(jì)算視線方向,算法效率高,復(fù)雜度低。本課題實(shí)現(xiàn)的視線追蹤系統(tǒng)效率較好,在相對(duì)較低廉的成本下即可進(jìn)行實(shí)時(shí)、較精確的視線追蹤,用戶在普通PC上即可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)的提取,相比以往價(jià)格昂貴的眼動(dòng)儀,本課題的成果有較好的可推廣性。因?yàn)橐暰�追蹤技術(shù)特殊的優(yōu)勢(shì),提取網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)后對(duì)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)幫助很大。本研究對(duì)視線追蹤系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用有較大參考價(jià)值,能對(duì)網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取和網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)提供客觀科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。
【關(guān)鍵詞】：視線追蹤 模式識(shí)別 圖像處理 網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.092;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題來(lái)源和目的9-10
• 1.2 課題的研究背景10-13
• 1.2.1 眼動(dòng)的概念11
• 1.2.2 視線追蹤技術(shù)的發(fā)展11
• 1.2.3 視線追蹤方法11-13
• 1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.3.1 技術(shù)路線及理論依據(jù)13-14
• 1.3.2 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)14
• 1.3.3 預(yù)期研究結(jié)果及其意義14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)14-16
• 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案16-21
• 2.1 系統(tǒng)原理16-17
• 2.2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2.1 系統(tǒng)硬件介紹17
• 2.2.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及功能17-18
• 2.3 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境18-19
• 2.3.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 視線參數(shù)檢測(cè)21-29
• 3.1 人臉及人眼檢測(cè)22-24
• 3.1.1 AdaBoost算法22
• 3.1.2 人臉檢測(cè)22-23
• 3.1.3 人眼檢測(cè)23-24
• 3.2 普爾欽斑點(diǎn)檢測(cè)24-26
• 3.2.1 圖像二值化24-25
• 3.2.2 普爾欽斑輪廓檢測(cè)25
• 3.2.3 計(jì)算普爾欽斑中心坐標(biāo)25-26
• 3.3 瞳孔中心檢測(cè)26-28
• 3.3.1 方框?yàn)V波26
• 3.3.2 圖像二值化26-27
• 3.3.3 霍夫變換檢測(cè)瞳孔27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 4 瞳孔跟蹤29-34
• 4.1 粒子濾波的原理29-30
• 4.2 粒子濾波跟蹤瞳孔的過(guò)程30-31
• 4.2.1 初始化階段-提取瞳孔特征30
• 4.2.2 跟蹤階段30-31
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果31-33
• 4.4 本章小結(jié)33-34
• 5 視線方向計(jì)算34-39
• 5.1 透視變換原理34-36
• 5.2 視線方向計(jì)算過(guò)程36-38
• 5.3 視線方向計(jì)算結(jié)果38
• 5.4 本章小結(jié)38-39
• 6 網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)提取實(shí)驗(yàn)39-45
• 6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境39
• 6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)39-42
• 6.2.1 參與測(cè)試的人員39
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)39-42
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析42-44
• 6.3.1 搜索時(shí)間影響42
• 6.3.3 網(wǎng)頁(yè)關(guān)注點(diǎn)影響因素42-44
• 6.4 本章小結(jié)44-45
• 7 結(jié)論45-47
• 7.1 工作總結(jié)45-46
• 7.2 課題展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文50-51
• 致謝51-53

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