發(fā)布時間：2017-03-20 10:13

  本文關(guān)鍵詞：基于人眼空間位置的視線跟蹤校正技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,計算機技術(shù)進入到各個領(lǐng)域。視線跟蹤技術(shù)作為智能人機交互之一也越來越受到關(guān)注。早期的視線跟蹤技術(shù)主要是應(yīng)用在醫(yī)學(xué)診斷以及心理學(xué)研究等方面,現(xiàn)在被應(yīng)用到其他各個領(lǐng)域,比如,在人機交互中,基于視線跟蹤的字符輸入以及輔助繪畫功能；在醫(yī)學(xué)上,除了醫(yī)學(xué)診斷和心理研究,行動不便的患者還可以利用視線跟蹤技術(shù)控制周圍的家用電器；在商業(yè)中,視線跟蹤技術(shù)主要是應(yīng)用在廣告評估及網(wǎng)頁測試方面,實現(xiàn)了廣告和網(wǎng)頁的最優(yōu)化設(shè)計；在軍事方面,視線跟蹤技術(shù)可以進行精準(zhǔn)的制導(dǎo)。作為人類獲取外界信息的重要途徑,視線跟蹤系統(tǒng)也在智能人機交互中發(fā)揮著巨大的潛力,是科學(xué)界研究的一大熱點。 雖然視線跟蹤技術(shù)已經(jīng)有了很大進步,具有很好的研究基礎(chǔ)。但是,視線跟蹤技術(shù)由于本身具有難以克服的難點,視線跟蹤技術(shù)的應(yīng)用仍有很大的阻礙。特別是目前大部分視線跟蹤技術(shù)需要定標(biāo)過程,給廣大的用戶帶來了很大的不便,無需定標(biāo)的視線跟蹤技術(shù)精確度不高,需要進一步提高視線跟蹤系統(tǒng)的自由度和精度,降低定標(biāo)過程帶來的復(fù)雜度和提高系統(tǒng)的實時性,所以一種無需定標(biāo)的精度高的視線跟蹤技術(shù)的研究具有非常大的意義。 針對上述問題,本文以將基于人眼空間位置的視線跟蹤校正技術(shù)作為研究內(nèi)容,對人眼注視特性中光軸和視軸的夾角隨注視角度的變化特性進行了深入研究,并根據(jù)此變化特性提出了無需定標(biāo)的視線跟蹤算法,以進一步提高視線跟蹤系統(tǒng)的自由度和精度,提高視線交互的易用性。論文的主要創(chuàng)新點如下所示： (1)基于雙目相機中常用的視線跟蹤技術(shù),對算法中產(chǎn)生的誤差與注視角度的關(guān)系進行分析,總結(jié)出了誤差的區(qū)域特性,為系統(tǒng)的校正提供了理論基礎(chǔ)。 (2)基于人眼的注視特性,對光軸和視軸之間角度的偏差進行分析,得出了光軸和視軸之間的角度偏差與注視角度之間關(guān)系的規(guī)律性,為視線跟蹤系統(tǒng)的校正技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。 (3)針對上述的光軸和視軸之間偏角特性的理論依據(jù)和誤差的區(qū)域特性,提出了基于人眼空間位置的視線跟蹤校正技術(shù),在無需定標(biāo)的情況下,根據(jù)人眼位置進行注視角度的誤差校正,得到較為準(zhǔn)確的視線方向或注視點。 本文提出的基于人眼空間位置的視線跟蹤校正方法,省略了定標(biāo)過程,該方法將原有需要人工參與才能提高精度和消除誤差的定標(biāo)過程交給了計算機自動校正,用戶在使用時不需要配合系統(tǒng)的定標(biāo)就可以直接進行視線的控制應(yīng)用,節(jié)省了時間,大大改善了用戶體驗,具有很好的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：人機交互 視線跟蹤 視線估計 雙相機 標(biāo)定 光軸視軸差 立體定位 注視特性 視差補償
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• CONTENTS6-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 引言12
• 1.2 研究背景12-13
• 1.3 相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域13-15
• 1.4 研究課題的提出15-16
• 1.5 論文研究的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-18
• 1.5.1 研究內(nèi)容16
• 1.5.2 論文結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 人眼特性18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)18-22
• 2.2.1 人眼結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2.2 眼睛的運動特征20-22
• 2.3 人眼光軸和視軸偏角特性22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 攝像機標(biāo)定方法研究24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 雙目視覺跟蹤的系統(tǒng)架構(gòu)24-27
• 3.2.1 雙目視覺跟蹤系統(tǒng)的硬件組成及選型24-26
• 3.2.2 雙目視覺跟蹤系統(tǒng)的整體構(gòu)架組成26-27
• 3.3 攝像機模型27-29
• 3.3.1 圖像坐標(biāo)系27-28
• 3.3.2 成像平面坐標(biāo)系28
• 3.3.3 攝像機坐標(biāo)系28
• 3.3.4 世界坐標(biāo)系28-29
• 3.4 攝像機標(biāo)定29-34
• 3.4.1 攝像機標(biāo)定模型29-31
• 3.4.2 基于2D平面標(biāo)定板的張正友攝像機標(biāo)定31-34
• 3.5 本章小節(jié)34-35
• 第四章 基于人眼空間位置的校正技術(shù)35-53
• 4.1 引言35
• 4.2 人眼特征參數(shù)提取35-40
• 4.2.1 人臉檢測35-36
• 4.2.2 人眼定位36-40
• 4.3 人眼空間位置計算40-43
• 4.4 人眼注視特性的數(shù)據(jù)生成43-48
• 4.4.1 基于雙相機的視線跟蹤估計算法43-44
• 4.4.2 校正數(shù)據(jù)生成44-48
• 4.5 注視點估計誤差計算及特征分析48
• 4.6 視線跟蹤校正的仿真結(jié)果48-52
• 4.7 系統(tǒng)總體性能分析52
• 4.8 本章小結(jié)52-53
• 第五章 總結(jié)與展望53-55
• 參考文獻55-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果62-63
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表63

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于人眼空間位置的視線跟蹤校正技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257617