眼球運動及眼動跟蹤技術

1、眼球運動及眼動跟蹤技術,2012年2月 重慶科學院,http://v.youku.com/v_show/id_XMjkxNDE0MTQ0.html,主要內(nèi)容,眼球運動機制,眼球運動模式,眼動跟蹤技術的幾種技術路線,眼動技術應用,眼動跟蹤的數(shù)據(jù)分析.,眼球運動,問題:為什么眼球要運動？問題:如果眼球不能運動將會怎樣?,眼球結構,眼底視覺敏感區(qū)約,,腦部功能區(qū)域與視神經(jīng)通路,小結,問題:為什么眼球要運動？ 推薦答

2、案:獲得清晰的視覺圖像.眼球運動是一種極精細而巧妙的協(xié)調(diào)一致的動作。其目的有：①按照意志改變注視方向；②調(diào)整眼球的相對位置以獲得雙眼單視的功能；③代償體位變動，以維持視線的穩(wěn)定。問題:如果眼球不能運動將會怎樣?推薦答案:失去大部分視覺感知功能.來自外界的信息,很大部分是通過人眼獲得,為了取得這些信息,人眼必須連續(xù)不斷地運動,這就是眼球運動,眼球運動使觀察對象在視網(wǎng)膜黃斑部的中央凹上成象,而且能使兩眼互相協(xié)同動作,并適應頭部和軀

3、體的運動和位置。,眼運動中大腦的作用,無意識,非禮勿視與視而不見,眼肌,眼球運動模式,掃視注視眼跳震顫平滑追旋轉匯聚瞳孔變化,,生理性眼顫,雙目生理性眼顫的互抑制,Hering定律:眼球運動時,兩眼接受的神經(jīng)沖動時等時等量的.,雙目集合運動,開環(huán)短潛時反應,如何跟蹤眼球運動?,令人震撼的技術路線,六種主要的視線跟蹤技術,眼動電圖(EOG),眼動電圖,EOG波形表現(xiàn)為鋸齒波，而眼動儀記錄波形為矩形波。兩種方法數(shù)據(jù)分析單元的

4、平均值均隨偏轉角絕對值的增加而增大，呈“V形”曲線。同一偏轉角下，眼動儀組的幅值變異系數(shù)小于EOG組且差異顯著（除-10°偏轉角p<0.05外，其余偏轉角p<0.01）。不同偏轉角眼動儀、EOG數(shù)據(jù)分析單元變異系數(shù)相差顯著（p<0.01），眼動儀組數(shù)據(jù)分析單元的變異系數(shù)小于EOG組。,眼動跟蹤技術路線,線圈感應系統(tǒng)圖像處理： 黑瞳/亮瞳,眼動技術應用,http://v.youku.com/v_show

5、/id_XMzQ3MTA2NTA4.html,眼動技術應用,眼動技術應用,下一代人機交互接口,最近，康奈爾大學的研究人員已經(jīng)發(fā)明一種長寬只有半毫米，厚度僅百分之一毫米的照相機這種無鏡頭照相機被稱為平面傅里葉捕獲陣列。它其實就是一塊參雜了硅元素的扁平材料。它的每一個像素點都對指定的入射角十分敏感，并提供一部分稱為“傅里葉變換”的數(shù)學運算以產(chǎn)生一張20像素的圖像。這款新型相機的細節(jié)發(fā)布在《光學快報》期刊上。預計2012年便有搭載2.5m

6、m、甚至2.0mm鏡頭模塊技術正式商品化,,旋轉運動檢測分析,,,,,,,,,視線點,攝像光學中心,瞳孔中心,角膜平面,攝像圖像平面,眼控交互系統(tǒng)的光學映射關系圖,,,,,,,,,視線點,攝像光學中心,瞳孔中心,角膜平面,眼部攝像圖像平面,視線指示系統(tǒng)的光學映射關系圖,視線指示系統(tǒng)主要組件,采集眼部圖像,圖像預處理,眨眼檢測,瞳孔檢測,瞳孔定位,基準光點定位,視線方向計算,事件消息處理,,,,,,,,,,,眼控交互處理流程,,操作系統(tǒng),

7、結果判斷：在圖形上較原標 志向內(nèi)收，表示肌肉功能 不足，向外擴張，功能亢進 整個圖形面積縮小表示麻痹眼,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,