基于視線跟蹤的人機交互系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、視線跟蹤技術(shù)是機器視覺的一個重要分支，主要研究人眼特征的檢測和識別，并根據(jù)檢測結(jié)果定位人眼的注視點。在神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、人機交互學(xué)、人機工程學(xué)以及臨床診斷等領(lǐng)域，視線跟蹤技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。視線跟蹤系統(tǒng)采用的方法原理決定了其性能指標(biāo)。本課題采用基于梯度值和圓特性的改進Hough變換方法，結(jié)合圖像處理技術(shù)等設(shè)計實現(xiàn)了非接觸式的視線跟蹤目的。
　　本文提出了系統(tǒng)的設(shè)計方案，并從硬件、軟件兩方面開展系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)以個人電腦為主要硬件

2、平臺，硬件設(shè)計包括攝像頭選取，便攜式佩戴載具的設(shè)計等。軟件設(shè)計的核心是圖像處理。首先通過預(yù)處理對眼圖進行二值化處理和圖像平滑（中值濾波），去除噪點。接著采用閾值分割、邊緣檢測、圓擬合等一系列算法提取瞳孔圖像并獲得瞳孔中心位置。之后，通過基于二階模型的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定方法校準(zhǔn)確定瞳孔中心和屏幕坐標(biāo)系的映射函數(shù)關(guān)系。最終，根據(jù)映射函數(shù)關(guān)系，計算人眼注視點，并疊加在顯示器上，為人機交互打下了基礎(chǔ)。最后，對基于視線姿態(tài)的人機交互進行了實際實驗測試。借鑒