頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)關鍵技術研究

頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)關鍵技術研究

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1、摘要摘要注視信息反應了人的感興趣點,在人機交互中可以通過注視輸入信息;同時,眼睛也是接收信息的主要通道,因此利用視線作為人機交互接口,會使人機交互更加自然和方便。視線跟蹤技術是未來智能人機交互接口的關鍵技術之一,在游戲、虛擬現(xiàn)實和智能計算,軍事領域等都有著廣泛的發(fā)展前景。本文研究頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)中的關鍵技術,主要工作和研究成果如下:1、分析了頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)標定過程的干擾樣本問題,采用隨機采樣一致性算法剔除樣本集中的噪聲點,保證了標定結果的準確性。標定過程是視線跟蹤一個關鍵步驟,用于建立眼睛圖像與場景圖像的映射

2、關系。由于人的眨眼動作、跟蹤目標突然改變位置時眼睛反應的滯后性、視線不集中等因素,導致標定過程采集的樣本集中存在干擾樣本,這些干擾樣本會嚴重影響所訓練的映射矩陣的精度。本文采用隨機采樣一致性算法估計映射矩陣,實驗結果表明,該方法可以有效地消除樣本集中干擾樣本的影響。2、實現(xiàn)了標記點檢測和平面幾何映射的注視點計算方法。在估計出場景圖像中注視點后,通過實時檢測場景圖像中標記點的位簧,構建場景圖像和計算機屏幕的平面映射關系,將場景圖像中的注視點映射到屏幕上。實驗結果表明該方法簡單易行,可以較好的估計出用戶在真實場景中的注

3、視點坐標。關鍵詞:視線跟蹤標定算法隨機采樣一致性算法注視點估計瞳孔定位AbstractTheperson’Sgazeinformationreflectswhoseinterestingareaandcanbeusedasinterfkeforhumancomputerinterction.Simultaneously,eyesarethemainchanneltoreceivetheoutsideinformation,SOthegazeusedastheinterfacemakeshumancomputerin

4、terctioneasyandnatural.Eyetrackingisoneofthemostimportanttechniquesforfutureartificialintelligence.Thekeytechniquesofhead—mountedeyetrackingsystemwerestudiedinthisthesis.a(chǎn)ndthemainworksandresearchresultsaresummarizedasfollows:Jj確e西曰H翎ceofoutliersmixedindatasam

5、plescollectedduringcalibrationisstudiedsystematically,andRandomSampleConsensusisemployedtoprunetheoutliers.Calibrationisakeyprocedureforeyetrackingsystem·Thepurposeofcalibrationistoconstrutedtheeyegazemappingfunctionfromeyeimagecoordianatetosceneimagecoordiana

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

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

8、tonsofthesemarkersinsceneimagearedetectedinrealtime·Therelationshipbetweensceneimageandcomputerscreenisconstructedwiththesepointcorrespondencesintwoviews.Thepointofgazeinthesceneim

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