基于雙目跟蹤定位的殘疾人輔助系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有的殘疾人輔助系統(tǒng)由主動控制、肌電信號控制以及語音信號控制組成，但對于高度殘疾病人，肢體不全無法獲取肌電信號進行控制，而語音信號則無法幫助殘疾人實時跟蹤定位目標(biāo)物體。因此本文結(jié)合了計算機視覺與人機交互技術(shù)設(shè)計了基于雙目視覺的跟蹤定位控制算法，來幫助高度殘疾患者實時高精度地控制輔助系統(tǒng)，同時還運用軟件工程的方法來增加系統(tǒng)的可行性及實用性。
　　雙目跟蹤定位系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)又包括三個模塊：圖像處理及目標(biāo)提取模塊

2、、角點提取及攝像機標(biāo)定模塊和三維重建及視線落點定位模塊。在圖像處理及目標(biāo)提取模塊中運用了數(shù)字圖像處理中的圖像去噪、圖像切割以及邊緣提取的方法，并提出了基于最小二乘法的橢圓擬合算法，獲取了所需目標(biāo)坐標(biāo)點。在角點提取及攝像機標(biāo)定模塊中運用了自適應(yīng)閾值及窗口不變性的角點提取原理，增加角點提取的準(zhǔn)確性，并提出了運用投影反饋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)攝像機標(biāo)定算法，消除了攝像機帶有的徑向與切向畸變。在三維重建及視線落點定位模塊中，運用了基于透視投影的光度立體學(xué)法

3、重建眼球模型，運用空間點坐標(biāo)，建立異面直線模型，計算得到視線落點位置。而硬件部分則由測試云臺與穿戴式眼動定位系統(tǒng)組成。
　　通過系統(tǒng)實現(xiàn)表明，圖像處理及目標(biāo)提取模塊可得到精確的眼球中心及普爾欽斑中心坐標(biāo)；角點提取及攝像機標(biāo)定模塊消除了攝像機標(biāo)定時的徑向與切向畸變，得到了圖像坐標(biāo)到空間坐標(biāo)的映射關(guān)系；三維重建及視線落點定位模塊精確的重建出眼球模型，并運用異面直線模型獲取視線落點坐標(biāo)，同時還增加了補償機制，在0.5米至2米范圍內(nèi)的完全