【摘要】：視線相比于傳統(tǒng)的鼠標(biāo)和鍵盤顯得更加直接自然,在人機(jī)交互領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景�；谝曈X的視線跟蹤系統(tǒng)通過攝像機(jī)捕捉人眼的運(yùn)動(dòng)信息來估算凝視點(diǎn)位置。隨著Google Glass等輕便型可穿戴裝置的出現(xiàn),頭戴式系統(tǒng)的應(yīng)用前景變得更加明確。本文研究支持頭部運(yùn)動(dòng)的頭戴式視線跟蹤系統(tǒng),包括瞳孔中心的快速定位, 系統(tǒng)標(biāo)定,支持頭部運(yùn)動(dòng)的空間映射模型等關(guān)鍵技術(shù),主要工作和成果如下： 1.基于本文的硬件環(huán)境,對(duì)星射線方法進(jìn)行改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)橢圓瞳孔的快速定位。具體包括：采用預(yù)設(shè)定的閾值進(jìn)行瞳孔區(qū)域分割,降采樣和二次定位瞳孔大致中心,橢圓擬合誤差的簡(jiǎn)單估計(jì)以及迭代篩選去噪。 2.采用平面分區(qū)域映射等方法,實(shí)現(xiàn)眼動(dòng)數(shù)據(jù)與參考平面上凝視點(diǎn)之間的魯棒標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了方法的有效性。同時(shí)給出標(biāo)定時(shí)頭部微小運(yùn)動(dòng)的處理辦法,提升標(biāo)定過程的舒適度。 3.建立一套基于cross-ratio的頭部運(yùn)動(dòng)情況下的空間映射模型。利用屏幕四角紅外標(biāo)記燈在場(chǎng)景圖像中的位置變化情況,結(jié)合投影空間不變量實(shí)現(xiàn)凝視點(diǎn)由參考屏幕向當(dāng)前實(shí)際屏幕的變換。分析了場(chǎng)景攝像機(jī)與人眼之間的距離與凝視點(diǎn)計(jì)算誤差之間的關(guān)系,并在攝像機(jī)坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)凝視點(diǎn)誤差補(bǔ)償。 4.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套視線跟蹤演示系統(tǒng),模擬基于視線的多種交互操作,如屏幕軟鍵盤輸入,飛機(jī)跟蹤和地圖導(dǎo)航控制等,展現(xiàn)視線跟蹤技術(shù)的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.41;TN948.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2571279