基于Windows平臺(tái)的眼動(dòng)儀設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、眼動(dòng)儀是通過測(cè)量人眼觀察外界時(shí)眼睛某些特征變化實(shí)現(xiàn)視線跟蹤的儀器，在眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，是近年來研究的熱點(diǎn)。本文的主要內(nèi)容包括兩方面:(1)基于Windows平臺(tái)的頭戴式眼動(dòng)儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(2)眼動(dòng)儀應(yīng)用開發(fā)。
　　在頭戴式眼動(dòng)儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面，本文詳細(xì)論述了整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、調(diào)試及測(cè)試。本文首先設(shè)計(jì)了眼動(dòng)儀系統(tǒng)整體框架，詳細(xì)論述了框架中各個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)。然后用多線程將相關(guān)功能模塊整合，設(shè)計(jì)了一種高效的無鎖隊(duì)列用于解

2、決線程間數(shù)據(jù)耦合緊密，性能低下，編程復(fù)雜的問題。針對(duì)系統(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)的疑難問題，本文深入其原因并給出解決方法。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的眼動(dòng)儀進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的眼動(dòng)儀功能正常，眼圖/場(chǎng)景圖處理算法可運(yùn)行時(shí)間接近理論上限，視線跟蹤精度在1°以內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)具有較高的可用性。
　　本文還研究了眼動(dòng)儀的兩種應(yīng)用實(shí)現(xiàn):視線打字和用戶感興趣區(qū)域識(shí)別。對(duì)于視線打字應(yīng)用，本文首先設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了視線打字支持界面，然后研究了視線估計(jì)點(diǎn)平滑方法，設(shè)計(jì)了一種

3、將掃視和注視實(shí)時(shí)區(qū)分后再與均值濾波相結(jié)合的視線估計(jì)點(diǎn)平滑方法。該方法在用戶注視時(shí)具有較好平滑效果，同時(shí)又可以實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶大范圍掃視。隨后設(shè)計(jì)了一種用戶目標(biāo)字符判定方法，該方法僅靠視線就可以穩(wěn)定輸出字符。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的視線打字系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明該視線打字系統(tǒng)能達(dá)到50字符/分的輸入速率，準(zhǔn)確度在90％以上。對(duì)于識(shí)別用戶感興趣區(qū)域應(yīng)用，本文設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，首先采用I-DT分類算法對(duì)用戶觀察場(chǎng)景的視線估計(jì)點(diǎn)進(jìn)行分類并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，指出存