人眼跟踪技术研究及其在裸眼3D下的应用

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1、电 子 科 技 大 学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA硕士学位论文MASTER THESIS（电子科技大学图标）论文题目人眼跟踪技术研究及其在裸眼 3D 下的应用学科专业光 学工程学号201121240101作者姓名指导教师陈国龙黄子强 教授分类号密级UDC注 1学位论文人眼跟踪技术研究及其在裸眼 3D 下的应用（题名和副题名）陈国龙（作者姓名）指导教师黄子强电子科技大学教成授都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别光 学 工 程提交论文日期

2、2014.05.28论文答辩日期2014.06.04学位授予单位和日期电子科技大学2014 年 06 月日答辩委员会主席评阅人注 1：注明《国际十进分类法 UDC》的类号。THE RESEARCH OF EYE TRACKING AND ITSAPPLICATION IN NAKED-EYE 3D DISPALYA Master Thesis Submitted toUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaMajor:Author:Advisor:School :Optical Eng

3、ineeringChen GuolongProfessor Huang ZiqiangResearch Institute Electronic Science andTechnology of UESTC独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位

4、论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着显示技术的快速发展，为了获得更舒适的观看体验，裸眼式自由立体显示技术方案被提出。其中光栅式自由立体显示因其独特的优势被各大公司和学者研究，但传统的光栅式自由立体显示技术只在空间中形成有限的最佳视点，当用户头部移动到最佳视点

5、之外时，双眼会看到串扰的立体图像，影响了立体视觉体验。针对这种问题，在跟踪式裸眼3D显示系统中通过实时定位人眼的空间坐标，由人眼坐标对图像像素进行重新排布改变最佳视点的区域，可有效地减小人眼移动过程中的图像串扰。因而本文以人眼的检测识别为主要研究目的，在2D图像领域研究实现了人眼的检测跟踪，而随着光学、计算机学的发展，基于结构光投影的三维轮廓术逐渐成为研究热点，本文创新地研究了三维图像信息在人眼检测领域的应用，并同样将人眼检测应用到了裸眼3D显示下。主要内容为：1.本文基于人眼的双目视差原理，分析了立体显示器实现立体显示的必要条件，并依据狭缝式光栅立体显示原理制备了原型

6、机；2.针对2D图像处理领域的人眼检测进行分析研究，通过分析Haar特征值和积分图计算原理，以及对Kalman滤波器原理的研究实现了一种AdaBoost级联分类器和Kalman滤波相结合的人眼跟踪识别算法，并通过实验验证了该改进算法的性能；3.对三维轮廓术领域内基于位相原理的四步相移法进行了Matlab软件仿真，并对相位解包裹算法进行了介绍和实现。提出了一种基于二值光栅投影的人眼中心位置检测方法，提出并实现了光栅条纹边界的编解码算法，利用像素的偏移量来获取该位置点的高度轮廓分布，并利用计算机进行模拟仿真和实际实验进行方案可行性验证。同时研究了涉及到的图像二值化和噪声滤除

7、技术；4.在人眼检测跟踪研究的基础上，整合了跟踪式狭缝光栅裸眼3D显示系统的人眼跟踪模块和子像素移动的硬件模块，实现了当人头部移动产生串扰时，相应地通过移动子像素来减小串扰。关键词：裸眼 3D，人眼检测，二值光栅投影，三维轮廓IABSTRACTABSTRACTWith the quick advances in the display technology, the naked-eye stereoscopicdisplay solutions have been proposed in order to achieve a more c