头盔瞄准显示系统眼球定位算法的研究

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1、头盔瞄准显示系统眼球定位算法研究学科：机械电子工程1”研究生签字：涉若易易指导教师签字：现，捌象1摘要随着现代空战环境的日趋恶化，对飞行员的战场态势感知(SA)能力提出了很高的要求，同时研制成功和相继列装的各种大离轴空空导弹以及具有很强超低空机动作战能力的武装直升机都需要实时性很强并可快速跟踪、截获的瞄准显示系统的快速发展。另外，欲取得空战的胜利，最明了的说法就是要做到“先敌发现"、“先敌开火"。这些需求促进了头盔瞄准显示系统的快速发展。论文正是在此背景下，对头盔显示器中人眼视线方向相对头部位置的跟踪做了深入的研究。通过研究各

2、国眼动设备的技术状况，对比其运用的方法和技术，了解眼睛的结构及其眼动特性和测量方法，论述了眼跟踪技术的发展方向和未来。同时，在前人的基础之上，确定了一种视线方向跟踪方案。根据实时眼部图像的瞳孔中心点坐标与正视时的基准坐标偏差来跟踪视线移动的方向。该方案是建立在获得准确的单眼偏移角度的基础之上的，同时还要考虑保证运算速度的实时性。为此，本文运用中值滤波算法对采集到的图像进行滤波去噪预处理，结合固定阈值图像分割方法，采用Hough圆检测算法实时提取瞳孔中心坐标相对基准图像的偏移量，从而分别得到两眼偏转的角度。之后，根据双眼视轴的辐

3、合原理，在测得左右两眼的视线角度的前提下，以正视方向(头部中心线的方向)为基准，运用几何关系分别得到XZ平面和YZ平面的转角分量，也就是说，实际的视线方向得到确定。利用VisualC++6．0和VFW为开发工具，进行了仿真架构搭建，并进行一定数量的试验，试验结果显示，该方案用于眼跟踪瞄准头盔系统是完全符合要求的。关键词：视线方向，眼动测量，瞳孔中心，HoughEyeTrackingAlgorithmResearchforHelmetAimingDisplaySeriesDiscipline：MechanicalandElect

4、ronicEngineeringStudentSignature：棚6k舀姻’SupervisorSignatu掀胎Withthemodernaircombatenvironmentincreasingdeterioration,thepilot'sbattlefieldsituationalawareness(SA)needtobeimproved．HeadMountedDiSplaySeries(HMDS)withstrongreal-timeperformanceandfasttrackingandcaptureisde

5、velopedbecauseAppearingandapplicationofoff-axisair-to-airmissilesandflyingatzerofeetmobilebattlearmedhelicopterdemand．Inaddition,forgettingbattlevictory,findingandattackinghostileaircraftbeforehandisexplicitpractices．HMDSdevelopmenthasbeenimprovedforthesedemands．Und

6、erthisbackground，hereprovidesafurtherresearchworkinthefieldofsightdirectiontrackingtoheadposition．Developingdirectionabouteyetrackingtechnologyisdiscoursedbyresearchingeyemomentequipmentinallovertheworld,comparingdifferentmethodsand’technologies，understandingstructu

7、reabouteyes，eyedynamiccharacterandsurveyarithmetic．ThenaplanaboutsightdirectionWackingisproposedbasedonpastresearch．Directionalongsightcanbefollowedaccordingtodeviationbetweenreal-timepupilcentercoordinateandreferencecoordinate．Thisprogramisbasedongettingsingleeyeba

8、llmovingangle．Alsoreal—timecalculatingspeedmustbeensured．Thereforeinthispaper,me,anfilteringalgorithmisusedtofilterandreducenoiseforimages