隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的飛速進(jìn)步和發(fā)展,人們的工作和生活中出現(xiàn)了越來越多運用計算機(jī)的電子產(chǎn)品,對于用眼的頻繁程度加深,導(dǎo)致眼科疾病的發(fā)生。因此對眼睛健康與否進(jìn)行診斷就變得極為重要。在以往對眼睛進(jìn)行檢查時,通常需要采用對于眼部進(jìn)行手動對焦的方式,通過眼部圖像對人眼狀態(tài)進(jìn)行分析。由于近距離拍攝人眼有時可能會造成圖像模糊,因此需要能自動對眼球進(jìn)行追蹤的裝置。本文設(shè)計了一種基于雙目成像的眼球自動定位系統(tǒng),實現(xiàn)了對目標(biāo)眼球的自動定位和追蹤。本研究課題主要的工作有:對眼壓測量技術(shù)與眼球追蹤定位的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述與分析,確定了基本研究思路和系統(tǒng)的構(gòu)成。對系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行了分析并實現(xiàn),對算法進(jìn)行了分析并加以優(yōu)化改進(jìn),最終實現(xiàn)了對眼球的定位跟蹤。首先,對系統(tǒng)原理進(jìn)行了介紹,本系統(tǒng)是基于雙目視覺的原理,通過兩光軸相交的攝像機(jī)同時對人眼成像,由兩相應(yīng)像點坐標(biāo)可以獲得空間位置坐標(biāo);并對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成進(jìn)行了介紹,對總體方案與部件選型進(jìn)行了研究;以及對兩攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定。其次,對本系統(tǒng)進(jìn)行定位時使用的算法進(jìn)行研究分析。先對眼球圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)運算,去除反射光斑的影響;然后對瞳孔和虹膜區(qū)域進(jìn)行邊緣提取與檢... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 眼球定位系統(tǒng)研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 眼壓測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 眼球定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 系統(tǒng)原理與設(shè)計
    2.1 雙目視覺模型
        2.1.1 成像原理
        2.1.2 參考坐標(biāo)系
        2.1.3 攝像機(jī)的線性成像模型
    2.2 雙目攝像機(jī)標(biāo)定
        2.2.1 張正友標(biāo)定法
        2.2.2 標(biāo)定實驗與結(jié)果
    2.3 總體方案設(shè)計
        2.3.1 光源選擇
        2.3.2 攝像頭選擇
    2.4 軟件方案設(shè)計
        2.4.1 人眼定位
        2.4.2 人眼跟蹤
第3章 人眼精確定位
    3.1 預(yù)處理
        3.1.1 圖像平滑
        3.1.2 形態(tài)學(xué)運算
    3.2 瞳孔檢測
        3.2.1 瞳孔分割
        3.2.2 瞳孔中心定位
        3.2.3 特征點提取
    3.3 特征匹配
        3.3.1 雙目視差
        3.3.2 基礎(chǔ)矩陣和核線
        3.3.3 RANSAC算法流程
        3.3.4 立體匹配簡介
    3.4 三維空間坐標(biāo)
第4章 人眼精確跟蹤
    4.1 目標(biāo)檢測算法
        4.1.1 幀差法
        4.1.2 背景差分法
    4.2 MEAN-SHIFT跟蹤算法
        4.2.1 Mean-Shift算法
        4.2.2 Mean-Shift迭代過程
    4.3 MEAN-SHIFT的改進(jìn)算法
        4.3.1 原理
        4.3.2 實驗結(jié)果與分析
第5章 系統(tǒng)測試與校準(zhǔn)
    5.1 系統(tǒng)定位校準(zhǔn)
        5.1.1 靜態(tài)測試
        5.1.2 動態(tài)測試
    5.2 系統(tǒng)跟蹤校準(zhǔn)
        5.2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)
        5.2.2 跟蹤測試
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]一種快速精確的虹膜定位方法[J]. 吳建華,鄒德旋,李靜輝.  儀器儀表學(xué)報. 2007(08)
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[9]眼跟蹤技術(shù)[J]. 蔡國松,盧廣山,王合龍.  電光與控制. 2004(01)
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碩士論文
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[3]人眼瞳孔精確跟蹤算法研究[D]. 周永修.重慶理工大學(xué) 2016
[4]面向鐵路線路視頻的三維場景理解[D]. 吳潔.北京交通大學(xué) 2016
[5]基于機(jī)器視覺的眼球定位跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 楊翼駒.重慶理工大學(xué) 2015
[6]桌面式眼動跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 董大洼.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[7]雙目立體視覺系統(tǒng)中的深度信息提取[D]. 張芳萍.北京交通大學(xué) 2012
[8]數(shù)字近景攝影測量系統(tǒng)中相機(jī)校準(zhǔn)和長度測量誤差校準(zhǔn)[D]. 甘曉川.中國計量科學(xué)研究院 2012
[9]眼動儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張瑛.西安電子科技大學(xué) 2012
[10]基于雙目立體視覺的三維定位技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 齊慶磊.東北大學(xué) 2010



本文編號：3707227