头戴式视线跟踪系统关键技术研究

《头戴式视线跟踪系统关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要注视信息反应了人的感兴趣点，在人机交互中可以通过注视输入信息；同时，眼睛也是接收信息的主要通道，因此利用视线作为人机交互接口，会使人机交互更加自然和方便。视线跟踪技术是未来智能人机交互接口的关键技术之一，在游戏、虚拟现实和智能计算，军事领域等都有着广泛的发展前景。本文研究头戴式视线跟踪系统中的关键技术，主要工作和研究成果如下：1、分析了头戴式视线跟踪系统标定过程的干扰样本问题，采用随机采样一致性算法剔除样本集中的噪声点，保证了标定结果的准确性。标定过程是视线跟踪一个关键步骤，用于建立眼睛图像与场景图像的映射

2、关系。由于人的眨眼动作、跟踪目标突然改变位置时眼睛反应的滞后性、视线不集中等因素，导致标定过程采集的样本集中存在干扰样本，这些干扰样本会严重影响所训练的映射矩阵的精度。本文采用随机采样一致性算法估计映射矩阵，实验结果表明，该方法可以有效地消除样本集中干扰样本的影响。2、实现了标记点检测和平面几何映射的注视点计算方法。在估计出场景图像中注视点后，通过实时检测场景图像中标记点的位簧，构建场景图像和计算机屏幕的平面映射关系，将场景图像中的注视点映射到屏幕上。实验结果表明该方法简单易行，可以较好的估计出用户在真实场景中的注

3、视点坐标。关键词：视线跟踪标定算法随机采样一致性算法注视点估计瞳孔定位AbstractTheperson’Sgazeinformationreflectswhoseinterestingareaandcanbeusedasinterfkeforhumancomputerinterction．Simultaneously,eyesarethemainchanneltoreceivetheoutsideinformation，SOthegazeusedastheinterfacemakeshumancomputerin

4、terctioneasyandnatural．Eyetrackingisoneofthemostimportanttechniquesforfutureartificialintelligence．Thekeytechniquesofhead—mountedeyetrackingsystemwerestudiedinthisthesis．andthemainworksandresearchresultsaresummarizedasfollows：Jj确e西曰H翎ceofoutliersmixedindatasam

5、plescollectedduringcalibrationisstudiedsystematically，andRandomSampleConsensusisemployedtoprunetheoutliers．Calibrationisakeyprocedureforeyetrackingsystem·Thepurposeofcalibrationistoconstrutedtheeyegazemappingfunctionfromeyeimagecoordianatetosceneimagecoordiana

6、te．However,inpracticethedatasamplecollectedduringcalibrationmaybecorruptedbysomeoutliersbecauseofblinkactionorsomeotherreasons．Theseoutlierswillbadlyinfluencetheaccuracyofmappingfunction·AndRalldomSampleConsensusisemployedtoestimatethemappingfunctionwithdatas锄

7、pleswhichmayincludesomeoutliers．Experimentalresultsshowthatthemethodcanimprovetheaccuracyofmappingfunctiondramatically．2．AgeometrybasedmethodiSproposedtoestimatethegazeofpointinscreenforhead．mountedeyetrackingsystem．Somemarkersaresetaroundthescreen，andtlleposi

8、tonsofthesemarkersinsceneimagearedetectedinrealtime·Therelationshipbetweensceneimageandcomputerscreenisconstructedwiththesepointcorrespondencesintwoviews．Thepointofgazeinthesceneim