本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的飛行員眼動(dòng)檢測(cè)與識(shí)別算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著航空科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,飛機(jī)硬件系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越高,人為因素由此成為限制航空安全進(jìn)一步提升的一大問(wèn)題。通過(guò)有效監(jiān)測(cè)飛行員生理健康信息來(lái)保障飛行安全已成為一項(xiàng)前沿課題。非侵入式眼動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比于其他傳統(tǒng)生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng),擁有測(cè)試流程簡(jiǎn)單、對(duì)被監(jiān)測(cè)者工作影響小以及得到生理信息豐富等優(yōu)勢(shì)。因此本文提出一種基于嵌入式系統(tǒng)的非接觸式眼動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件上采用眼鏡式頭戴設(shè)備和微型攝像頭作為前端采集裝置,DM365嵌入式片上系統(tǒng)作為后端處理設(shè)備,結(jié)果由液晶顯示器輸出。算法上針對(duì)傳統(tǒng)眼動(dòng)檢測(cè)計(jì)算復(fù)雜度高、需要輔助光源配準(zhǔn)等問(wèn)題,提出了嵌入式環(huán)境下快速檢出眼瞳信息的方法。檢測(cè)時(shí)首先采用梯度積分投影法進(jìn)行眼瞼位置檢出,縮小感興趣區(qū)域,再利用改進(jìn)Hough圓變換進(jìn)行眼瞳位置粗檢,之后使用Ransac算法進(jìn)行眼瞳精確位置提取。在獲得檢測(cè)信息之后,采用瞳孔投影模型對(duì)視線方向進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)將該時(shí)刻狀態(tài)信息與歷史信息對(duì)比后,根據(jù)PERCLOS方法評(píng)估飛行員的疲勞狀態(tài)。通過(guò)在不同光照背景下對(duì)測(cè)試者進(jìn)行眼部快速掃視、眼瞼遮擋閉合,疲勞狀態(tài)等實(shí)驗(yàn),表明該系統(tǒng)符合實(shí)時(shí)性要求,人眼精確檢測(cè)率高,能夠較好的應(yīng)對(duì)人眼變形、遮擋、閉合等影響,魯棒性較強(qiáng),能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
【關(guān)鍵詞】：TI-DM365 人眼檢測(cè) 視線檢測(cè) PERCLOS 多線程
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V328;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究背景與意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)狀況15-20
• 1.2.2 存在的問(wèn)題20-21
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容及組織框架21-23
• 第二章 眼動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案23-35
• 2.1 引言23
• 2.2 眼動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與性能要求23-24
• 2.2.1 眼動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)組成23
• 2.2.2 系統(tǒng)性能要求23-24
• 2.3 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)方案24-28
• 2.3.1 頭戴式采集設(shè)備24-25
• 2.3.2 嵌入式處理器及開(kāi)發(fā)平臺(tái)選型25-28
• 2.4 嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境構(gòu)建28-32
• 2.4.1 Ubl與Uboot29
• 2.4.2 內(nèi)核裁剪移植與文件系統(tǒng)建立29-31
• 2.4.3 DVSDK開(kāi)發(fā)環(huán)境31
• 2.4.4 OpenCV庫(kù)移植與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)建立31-32
• 2.5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 快速眼瞳信息檢測(cè)算法35-61
• 3.1 引言35
• 3.2 人眼 3D結(jié)構(gòu)與表觀結(jié)構(gòu)35-36
• 3.3 常用眼瞳定位算法36-40
• 3.4 基于梯度投影的人眼粗定位40-42
• 3.5 眼部圖像預(yù)處理42-46
• 3.5.1 開(kāi)閉運(yùn)算與高斯平滑42-45
• 3.5.2 邊緣提取45-46
• 3.6 基于Hough變換與隨機(jī)采樣一致的瞳孔精確定位46-56
• 3.6.1 基于Hough的瞳孔粗定位47-51
• 3.6.2 基于隨機(jī)采樣一致的瞳孔精確定位51-56
• 3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-60
• 3.7.1 眨眼序列圖像檢測(cè)56-57
• 3.7.2 單幀檢測(cè)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)57-60
• 3.8 本章小結(jié)60-61
• 第四章 人眼狀態(tài)識(shí)別方法61-70
• 4.1 引言61
• 4.2 基于投影模型的單眼視線檢測(cè)61-64
• 4.2.1 常用視線檢測(cè)方法61-62
• 4.2.2 基于投影模型的視線檢測(cè)方法62-64
• 4.3 基于眼瞼閉合度的疲勞狀態(tài)判定64-67
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析67-69
• 4.4.1 視線方向檢測(cè)實(shí)驗(yàn)67-68
• 4.4.2 疲勞狀態(tài)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 眼動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)70-80
• 5.1 引言70
• 5.2 圖像采集-處理-顯示軟件框架70-71
• 5.3 顏色空間模型及灰度圖像提取71-72
• 5.4 系統(tǒng)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)72-75
• 5.4.1 主控制線程72-73
• 5.4.2 采集線程73
• 5.4.3 處理線程73-74
• 5.4.4 顯示線程74
• 5.4.5 主程序框架74-75
• 5.5 算法總體流程75-76
• 5.6 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析76-79
• 5.7 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80
• 6.2 未來(lái)工作以及改進(jìn)80-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 致謝85-86
• 已發(fā)表論文情況86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張闖;遲健男;張朝暉;高小亮;胡濤;王志良;;視線追蹤系統(tǒng)中視線估計(jì)方法研究[J];中國(guó)科學(xué):信息科學(xué);2011年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的飛行員眼動(dòng)檢測(cè)與識(shí)別算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：294868