人在回路的遙操作是未來相當(dāng)長時期內(nèi)無人武器云臺的主要操控方式。針對無人武器云臺手動遙操作控制方法存在的負(fù)擔(dān)重、效率低等問題,提出一種視線驅(qū)動跟蹤方法,通過檢測眼球運(yùn)動來追蹤人眼視線,捕獲操控人員對特定目標(biāo)的注視信息,建立操控人員眼動與無人武器云臺目標(biāo)跟蹤的隨動關(guān)系,實(shí)現(xiàn)"看哪打哪"。給出了眼動檢測、視線估計(jì)、無人武器云臺運(yùn)動映射模型及隨動跟蹤瞄準(zhǔn)等的實(shí)現(xiàn)方法和流程,并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,該方法可使無人武器云臺的目標(biāo)跟蹤瞄準(zhǔn)操控?cái)[脫對肢體的需求,用視線操作代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動操作,可有效減輕手動操控負(fù)擔(dān),提高操控及時性、準(zhǔn)確性和人機(jī)交互效率,將成為無人武器的重要操控方式。 

【文章來源】：現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(24)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

眼睛圖像坐標(biāo)系中的眼動表征

眼部圖像采集系統(tǒng)如圖2所示，眼睛攝像機(jī)采用微距窄波段紅外攝像頭模組及相關(guān)支持設(shè)備，采用波長850 nm的紅外光源照明，計(jì)算處理組件采用NVIDIA Jetson TX2及其外圍設(shè)備。在采集的原始眼部圖像中對人眼區(qū)域進(jìn)行檢測與定位，將眼睛圖像裁剪出來作為感興趣區(qū)域ROI，并保留相關(guān)信息。在ROI內(nèi)進(jìn)行瞳孔檢測與定位，淘汰錯誤檢測結(jié)果、消除閉眼等異常狀態(tài)幀，得到瞳孔中心在眼睛圖像中的坐標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合裁剪信息得到原始眼部圖像中的瞳孔中心(xe,ye)。

將眼動注視點(diǎn)與顯示屏中心在水平與豎直方向上相距的像素個數(shù)映射為無人武器云臺的空間角度值，建立人眼注視點(diǎn)坐標(biāo)與武器云臺運(yùn)動角度參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系。以方位方向?yàn)槔�，圖3所示梯形上底為顯示屏平面，眼動注視點(diǎn)在方位上的坐標(biāo)為xs，武器瞄準(zhǔn)攝像機(jī)圖像在顯示屏方位方向?qū)嶋H顯示所占用的像素長度為lscreen，梯形下底為圖像平面，眼動注視點(diǎn)在圖像平面中對應(yīng)的映射點(diǎn)位置為xcamera，圖像方位方向的分辨率為lcamera。圖像在顯示屏上縮放時，以像素表示，任何一長度所占圖像總長度的比例保持不變，因此注視點(diǎn)與映射點(diǎn)坐標(biāo)存在如下比例關(guān)系：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]人眼檢測的混合加權(quán)特征方法[J]. 王建中,張廣月,王虹.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]人機(jī)交互系統(tǒng)的實(shí)時人眼跟蹤技術(shù)研究[J]. 馬衛(wèi)華.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(13)
[3]紅外圖像中瞳孔定位算法[J]. 胡艷紅,魏江.  電子設(shè)計(jì)工程. 2019(01)
[4]基于改進(jìn)輪廓跟蹤的瞳孔快速檢測[J]. 顧可可,付威威,董月芳,許一,陳文建.  紅外技術(shù). 2017(06)
[5]基于圖像處理的瞳孔大小檢測算法研究[J]. 張慧敏,羅珮允,隋建峰.  半導(dǎo)體光電. 2017(01)

碩士論文
[1]基于視線跟蹤的人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張達(dá)磊.浙江工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3139918