本文關(guān)鍵詞：托架式眼動(dòng)儀的設(shè)計(jì)及算法研究

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【摘要】：隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)的加劇及壓力的增大,心理健康和精神方面的疾病逐漸成為研究的熱點(diǎn)。眼動(dòng)儀是開(kāi)展相關(guān)研究的重要儀器,主要用于記錄人在觀看外界場(chǎng)景時(shí)的眼球活動(dòng)軌跡和瞳孔大小變化,并廣泛應(yīng)用于注意、視知覺(jué)、閱讀、精神分裂等領(lǐng)域的研究。目前眼動(dòng)儀的價(jià)格都比較貴且大部分為進(jìn)口產(chǎn)品,鑒于此,本課題擬研制一款成本低廉的眼動(dòng)儀,以滿足基層醫(yī)療單位的使用需求。本論文研究設(shè)計(jì)并研制了一款托架式眼動(dòng)儀,主要包括眼動(dòng)儀硬件的搭建以及軟件的編寫(xiě)與實(shí)現(xiàn)。硬件部分完成的主要研究工作包括攝像系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)及調(diào)節(jié)和支撐系統(tǒng)的論證和構(gòu)建。軟件部分完成的主要研究工作包括眼圖特征值提取算法的研究、注視點(diǎn)標(biāo)定技術(shù)的研究及眼動(dòng)檢測(cè)界面的設(shè)計(jì)和算法的編寫(xiě)。首先本文根據(jù)瞳孔-角膜反射光斑跟蹤原理,設(shè)計(jì)了一種新的瞳孔中心和角膜反射光斑中心的眼定位算法,對(duì)眼睛圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。然后在注視點(diǎn)標(biāo)定部分,采用非線性二階多項(xiàng)式函數(shù)凝合方法推導(dǎo)出眼圖坐標(biāo)系和場(chǎng)景坐標(biāo)系的一一映射關(guān)系;再將實(shí)時(shí)眼動(dòng)數(shù)據(jù)代入該映射函數(shù)求出注視點(diǎn)位置,標(biāo)識(shí)在同步顯示的場(chǎng)景圖像中,描繪出眼動(dòng)軌跡。最后設(shè)計(jì)了眼動(dòng)檢測(cè)界面,主要包括眼圖顯示框、場(chǎng)景圖顯示框、校準(zhǔn)部分、眼動(dòng)數(shù)據(jù)顯示部分、測(cè)試部分以及病歷管理部分等。該界面實(shí)現(xiàn)了從開(kāi)始的眼睛圖像采集到最終的眼動(dòng)軌跡的顯示以及眼動(dòng)檢測(cè)報(bào)告的生成和打印,并包含受試者的詳細(xì)信息以及查詢功能。本文設(shè)計(jì)的眼動(dòng)儀完成了視線跟蹤實(shí)驗(yàn),實(shí)時(shí)顯示了眼睛圖像的定位效果并在場(chǎng)景圖像中標(biāo)識(shí)出了注視點(diǎn)位置,描繪出了眼動(dòng)軌跡。本文設(shè)計(jì)的眼動(dòng)儀雖然完成了整個(gè)眼動(dòng)測(cè)試,但后續(xù)仍需對(duì)硬件部分和眼動(dòng)定位算法進(jìn)行改進(jìn)。硬件方面需采用自動(dòng)對(duì)焦的紅外攝像頭以增加測(cè)試效率,軟件方面需進(jìn)一步提高眼動(dòng)定位算法的精確性及眼動(dòng)檢測(cè)界面的完善。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH77;TP391.41

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本文編號(hào)：1193319