視線跟蹤系統(tǒng)中標(biāo)定技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，視線跟蹤技術(shù)也成為科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門方向，通過對采集的眼圖進(jìn)行提取，得到相應(yīng)的眼圖特征，并利用其進(jìn)行視線估計(jì)。該技術(shù)在人機(jī)交互研究、心理學(xué)研究、商業(yè)應(yīng)用以及安全與執(zhí)法等各種領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先介紹了視線跟蹤技術(shù)的研究背景及意義，接著介紹了兩種現(xiàn)存的視線跟蹤技術(shù)，分別是基于2D的頭戴式和基于3D的桌面式的視線跟蹤技術(shù)，然后針對這兩種視線跟蹤技術(shù)中涉及到的關(guān)鍵標(biāo)定技術(shù)中存在的問題研究實(shí)現(xiàn)相關(guān)算

2、法，并通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　1.基于2D頭戴式單點(diǎn)標(biāo)定算法：針對視線跟蹤技術(shù)中的傳統(tǒng)9點(diǎn)標(biāo)定方法標(biāo)定過程過于復(fù)雜的問題，本文研究一種單點(diǎn)標(biāo)定算法，用戶在注視一個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的過程中，通過運(yùn)動頭部獲得大量的標(biāo)定點(diǎn)對來建立眼圖和場景圖之間的映射關(guān)系，簡化標(biāo)定過程；同時(shí)利用局部點(diǎn)對取代全局點(diǎn)對建立眼圖和場景圖之間的映射關(guān)系，提高系統(tǒng)精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：單點(diǎn)局部標(biāo)定方法精度優(yōu)于單點(diǎn)全局標(biāo)定方法，與傳統(tǒng)9點(diǎn)標(biāo)定方法精度相近，但它簡化了標(biāo)

3、定過程，而且允許自由頭動，因此本文研究的單點(diǎn)局部標(biāo)定方法優(yōu)于傳統(tǒng)9點(diǎn)標(biāo)定方法。
　　2.基于3D雙眼實(shí)時(shí)標(biāo)定算法：本文研究了一種基于3D的雙眼實(shí)時(shí)標(biāo)定算法，該算法通過最小化雙眼視軸與被視平面間的交點(diǎn)之間距離來實(shí)時(shí)估計(jì)出視線點(diǎn)。本文利用眼動儀數(shù)據(jù)模擬軟件框架進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文算法允許頭部在一定范圍內(nèi)運(yùn)動，另外，利用本文算法求解眼睛注視隨機(jī)出現(xiàn)的100個(gè)注視點(diǎn)時(shí)的視線估計(jì)精度，驗(yàn)證了該算法的有效性。實(shí)際系統(tǒng)中，該算法視線估