本文關(guān)鍵詞：基于單目視覺的視線跟蹤技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 視線跟蹤 瞳孔中心 普爾欽光斑 注視點 總體最小二乘法 多項式函數(shù)

【摘要】：無人武器系統(tǒng)是武器裝備發(fā)展的重要方向,人在回路的遙操作是未來相當(dāng)長時期內(nèi)無人武器的主要操控方式,受生理、心理因素影響手動操控效率較低,無法滿足高時效性的戰(zhàn)場需要。視線跟蹤瞄準(zhǔn)是一種新型的人機(jī)交互方式,借助人眼注視方向進(jìn)行瞄準(zhǔn)打擊可以解放士兵的雙手,大大提高士兵操控?zé)o人武器系統(tǒng)的效率。本文討論的視線跟蹤就是其中的最關(guān)鍵技術(shù)。采用基于瞳孔角膜反射的視線估計方法,構(gòu)建了頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)。通過人眼攝像機(jī)采集人眼圖像,在Linux系統(tǒng)下結(jié)合OPENCV的開發(fā)語言進(jìn)行算法編程,對人眼圖像依次進(jìn)行高斯濾波去噪、ROI區(qū)域提取和灰度化等預(yù)處理�；诨叶戎狈綀D確定自適應(yīng)閾值并對灰度圖二值化分割,采用Canny邊緣檢測方法提取瞳孔輪廓,結(jié)合總體最小二乘橢圓擬合算法確定瞳孔中心坐標(biāo)。采用質(zhì)心法獲取普爾欽斑點中心坐標(biāo),并計算出二維偏移向量P-CR。以多項式函數(shù)的形式建立P-CR向量與注視點之間的映射關(guān)系,實現(xiàn)了人眼信息與注視點信息的轉(zhuǎn)化,達(dá)到了人眼視線跟蹤的目的。實驗結(jié)果表明,視線跟蹤定位準(zhǔn)確率超過90%,為無人武器視線跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：視線跟蹤 瞳孔中心 普爾欽光斑 注視點 總體最小二乘法 多項式函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 視線跟蹤技術(shù)10-15
• 1.2.1 視線跟蹤方法10-13
• 1.2.2 視線跟蹤技術(shù)的應(yīng)用13-14
• 1.2.3 視線跟蹤技術(shù)的硬件實現(xiàn)14-15
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外發(fā)展?fàn)顩r15-17
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r17-19
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排19-21
• 第二章 視線跟蹤原理與系統(tǒng)構(gòu)建21-26
• 2.1 人眼結(jié)構(gòu)及眼動方式21-23
• 2.1.1 人眼結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 眼動方式22-23
• 2.2 視線跟蹤原理23
• 2.3 視線跟蹤系統(tǒng)構(gòu)建23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 瞳孔與普爾欽斑點中心提取26-45
• 3.1 圖像預(yù)處理26-28
• 3.1.1 圖像平滑26-27
• 3.1.2 提取處理區(qū)域27-28
• 3.2 灰度圖閾值分割28-30
• 3.3 邊緣檢測30-33
• 3.3.1 傳統(tǒng)的邊緣檢測30-32
• 3.3.2 Canny算子邊緣檢測32-33
• 3.4 瞳孔中心定位算法33-38
• 3.4.1 橢圓擬合方法33-36
• 3.4.2 基于改進(jìn)最小二乘法的瞳孔中心定位算法36-38
• 3.5 普爾欽斑點中心提取38-41
• 3.5.1 二值化圖像38-39
• 3.5.2 普爾欽光斑中心計算39-41
• 3.6 圖像處理算法的實現(xiàn)41-44
• 3.6.1 圖像處理、計算機(jī)視覺與OpenCv41-42
• 3.6.2 OpenCv基本架構(gòu)分析42-43
• 3.6.3 OpenCv函數(shù)實例43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第四章 注視點標(biāo)定45-51
• 4.1 標(biāo)定流程45
• 4.2 標(biāo)定原理及方法45-48
• 4.2.1 標(biāo)定分類及原理45-46
• 4.2.2 標(biāo)定函數(shù)和點數(shù)的選擇46-48
• 4.3 基于最小二乘擬合的標(biāo)定算法48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第五章 實驗及結(jié)果分析51-56
• 5.1 實驗系統(tǒng)51
• 5.2 實驗步驟與結(jié)果51-55
• 5.2.1 標(biāo)定實驗51-53
• 5.2.2 注視點估計實驗53-55
• 5.3 實驗結(jié)果分析及結(jié)論55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 總結(jié)與展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄61-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與研究成果清單68-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：554934