基于光流法的瞳孔中心跟踪算法

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1、分类号：TP391密级：公开专业学位研究生学位论文论文题目（中文）基于光流法的瞳孔中心跟踪算法AnAlgorithmofPupilCenterTracking论文题目（外文）BasedonOpticalFlow研究生姓名于振东学位类别工程硕士专业学位领域计算机技术学位级别硕士校内导师姓名、职称屈志毅教授校外导师单位、姓名论文工作起止年月2015年3月至2016年5月论文提交日期2016年5月论文答辩日期2016年5月学位授予日期2016年6月校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文

2、中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：基于光流法的瞳孔中心跟踪算法中文摘要通过人眼运动的信息可以获得并揭示大脑乃至人身体状况的一些重要信息，而瞳孔跟踪是人眼跟踪重要的一部分，是分析大脑状况及身体行为的重要方法之一。瞳孔跟踪技术的研究一直是一个热点，受到人们的广泛关注，是计算机视觉领域一个重要的研

4、究课题，涉及到计算机视觉、图像分析与处理、心理学、生理学及工效学等领域，是最早随着表情，人脸检测与分析的发展而兴起的，其研究成果在军事、商业、工业等领域得到了广泛的认可。目前常用的瞳孔跟踪算法有：非线性滤波理论、模式和模板匹配等方法，基于模式和模板匹配的方法，只有在精确定位人眼后，先根据瞳孔的几何特征进行模式匹配，从而实现跟踪，但是该方法严重受到外界干扰环境的影响，难以保证该方法的鲁棒性以及精确性。本文首先对与跟踪有关的算法进行详细的研究，总结各个算法的优点和缺点，提出了一种基于光流法的瞳孔中心跟踪算法。首先简单介绍了与之相关的基本原理，并对瞳孔平面图象

5、进行抽象建模。通过对源图像的去噪预处理，获得质量比较高的瞳孔图像，使用Adaboost算法对HAAR特征分类器进行训练以提取瞳孔感兴趣区域的瞳孔特征，采用金字塔光流法对视频流中的瞳孔边界特征进行逐帧跟踪，利用球面三角基本公式和最小二乘法对这些特征点进行运算，找出新帧特征点与旧帧特征点之间的初步对应关系，接着对这些关系进行统计分析进而确定最终的对应关系并对瞳孔边界校准以及噪点修正，最后对瞳孔特征边界点进行拟合，根据拟合的结果计算瞳孔中心，从而实现瞳孔中心跟踪的目的。本人提出的瞳孔中心跟踪算法，实验结果与目前流行算法比较，降低了瞳孔跟踪算法的误识率、误拒率，

6、提高了该算法领域的识别精确度。关键词：瞳孔，跟踪，光流法，球面三角基本公式，拟合IAnAlgorithmofPupilCenterTrackingBasedonOpticalFlowAbstractSomeimportantinformationofthehumanbrainandeventhephysicalconditioncanbeobtainedorrevealedthrougheyemovementinformation.Whilepupiltrackingisanimportantpartofeyetracking,oneoftheimpor

7、tantmethodsofanalyzingbrainstatusandphysicalbehavior.Researchonpupiltrackingtechnologyhasbeenahottopic,attractingpeople’sattention.Anditisanimportanttopicinthefieldofcomputervision,involvingcomputervision,imageprocessing,psychology,physiologyandergonomicsandotherfields,whichisris

8、ingwiththedevelopmentoffacedetectionanda