一种新的基于瞳孔-角膜反射技术的视线追踪方法 被引量：28

1

作者 张闯 迟健男 +1 位作者 张朝晖 王志良 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1272-1285,共14页

针对现有单相机单光源视线追踪系统存在的几个问题:精度不高、头动受限以及标定复杂,提出了一种新的基于瞳孔-角膜反射(PCCR)技术的视线追踪方法.通过提出的瞳孔边缘滤波算法(RDPEF)和三通道伪彩色图(TCPCM)解决了近红外条件下瞳孔定位... 针对现有单相机单光源视线追踪系统存在的几个问题:精度不高、头动受限以及标定复杂,提出了一种新的基于瞳孔-角膜反射(PCCR)技术的视线追踪方法.通过提出的瞳孔边缘滤波算法(RDPEF)和三通道伪彩色图(TCPCM)解决了近红外条件下瞳孔定位误差较大、瞳孔跟踪鲁棒性较差的问题,进而提高了视线特征提取的精度.通过提出的头部位置补偿方法以及个体差异转化模型,使二维映射模型允许使用者头部运动并且只需要单点标定.该方法提高了单相机视线追踪的精度和应用范围,为面向人机交互的视线追踪系统提供了有效的低成本解决方案. 展开更多

关键词 视线追踪 瞳孔定位 瞳孔跟踪 视线估计 瞳孔-角膜反射(PCCR)技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于图像处理技术的瞳孔和角膜反射中心提取算法 被引量：5

2

作者 王锦榕 袁学海 刘增良 《智能系统学报》 北大核心 2012年第5期423-428,共6页

为了提高瞳孔中心的实时提取精度和抗干扰能力,利用基于瞳孔-角膜跟踪法原理和图像处理的眼动跟踪技术,实现瞳孔和角膜反射中心的精确提取.首先在红外光源条件下,用摄像机捕获人眼图像,通过图像自适应二值化阈值确定图像处理区域,以减... 为了提高瞳孔中心的实时提取精度和抗干扰能力,利用基于瞳孔-角膜跟踪法原理和图像处理的眼动跟踪技术,实现瞳孔和角膜反射中心的精确提取.首先在红外光源条件下,用摄像机捕获人眼图像,通过图像自适应二值化阈值确定图像处理区域,以减小处理时间;其次,利用高低2次二值化阈值提取角膜反射中心;然后求取自适应最佳阈值确定瞳孔位置和大小;最后用梯度法提取瞳孔轮廓特征点,并用椭圆拟合瞳孔的方法确定瞳孔中心.实验结果表明,该算法在保证瞳孔和角膜反射中心提取的准确性和稳定性的同时,能满足实时处理要求. 展开更多

关键词 瞳孔中心 角膜反射中心 图像处理 瞳孔-角膜跟踪法 自适应最佳阈值 椭圆拟合 提取算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于支持向量机回归模型的视线定位算法研究 被引量：9

3

作者 闫蓓 王晓晶 蒋兆国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2299-2305,共7页

针对传统的基于单瞳孔-普尔钦光斑向量和多项式拟合的视线定位方法头动受限的问题,提出一种新的采用单摄像机多辅助光源的基于二维映射模型的视线定位方法。利用4个瞳孔-普尔钦光斑向量构造系统输入特征向量,基于支持向量机回归模型建... 针对传统的基于单瞳孔-普尔钦光斑向量和多项式拟合的视线定位方法头动受限的问题,提出一种新的采用单摄像机多辅助光源的基于二维映射模型的视线定位方法。利用4个瞳孔-普尔钦光斑向量构造系统输入特征向量,基于支持向量机回归模型建立注视点映射模型定位视线,解决了视线定位系统的头部运动和系统非线性映射误差问题。实验结果表明:该方法与传统方法相比,可以有效解决传统方法头动受限问题,适应性更强且精度更高,平均定位精度为1. 展开更多

关键词 视线定位 支持向量回归 瞳孔-角膜反射光斑向量

在线阅读 下载PDF 职称材料

眼动跟踪仪的光源布局优化方法

4

作者 徐泽夫 王晶晶 +2 位作者 曾冠中 谢迪 冯华君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期204-215,共12页

使用角膜瞳孔反射法的眼动跟踪仪相比基于表观的方法具有较高的视线估计精度,在人机交互、AR/VR等领域具有较大的实际应用价值。但是角膜瞳孔反射法受制于角膜非球面的影响,需要光源距离较近,从而限制普尔钦斑处于逼近球面的角膜区域。... 使用角膜瞳孔反射法的眼动跟踪仪相比基于表观的方法具有较高的视线估计精度,在人机交互、AR/VR等领域具有较大的实际应用价值。但是角膜瞳孔反射法受制于角膜非球面的影响,需要光源距离较近,从而限制普尔钦斑处于逼近球面的角膜区域。但光源距离太近又会放大计算的误差,所以针对眼动跟踪仪的硬件结构缺乏量化设计指导的问题,提出了一种光源布局优化方法。通过计算机仿真的手段,建立了角膜的非球面几何模型,理论分析了不同光源布局下的平均视线估计精度,然后通过由粗到精的方式,优化求解得到最优光源布局,抑制了非球面角膜带来的影响。最后以两类典型的设备为例,在典型参数下分别讨论了头戴式和遥测式的最优双光源布局,结果可作为典型硬件设计的理论参考。 展开更多

关键词 视线估计 光源布局 瞳孔角膜反射法 非球面角膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

眼动交互的实时线性算法构造和实现 被引量：4

5

作者 程成 杜菁菁 蓝飞翔 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B04期12-15,共4页

眼动跟踪技术作为一种新兴的交互手段,具有自然、高效和易于意图理解等优点.我们设计实现了一个桌面眼动跟踪系统作为虚拟装配系统的一个通道,通过摄像机实时采集视频并经过实时的图像处理判断用户对虚拟环境中对象的注视焦点.系统利用... 眼动跟踪技术作为一种新兴的交互手段,具有自然、高效和易于意图理解等优点.我们设计实现了一个桌面眼动跟踪系统作为虚拟装配系统的一个通道,通过摄像机实时采集视频并经过实时的图像处理判断用户对虚拟环境中对象的注视焦点.系统利用了瞳孔-角膜反射向量法理论,设计和实现了一个高效的实时眼动跟踪算法,即线性逼近预测算法.实验证明这一方法很好的解决了眼动通道的实时性问题. 展开更多

关键词 眼动跟踪 人机交互 线性逼近预测算法 瞳孔-角膜反射向量法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于立体视觉的视线估计方法 被引量：9

6

作者 张闯 迟健男 +1 位作者 张朝晖 王志良 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1008-1013,共6页

针对现有视线估计方法存在的主要问题:限制使用者头部运动和个体标定问题,本文提出一种基于立体视觉的视线估计方法.建立了一种双相机双光源条件下计算眼睛光轴的five-spot模型,本模型估计眼球光轴三维方向只需要一次直线求交运算.以此... 针对现有视线估计方法存在的主要问题:限制使用者头部运动和个体标定问题,本文提出一种基于立体视觉的视线估计方法.建立了一种双相机双光源条件下计算眼睛光轴的five-spot模型,本模型估计眼球光轴三维方向只需要一次直线求交运算.以此为基础形成一种新的视线估计方法,本方法实现了自然头动视线估计,并且简化用户标定为单点标定.该方法的各个环节都满足实时性要求,为面向人机交互的视线追踪系统提供了有效的解决方案. 展开更多

关键词 视线追踪 视线估计 立体视觉 瞳孔-角膜反射(PCCR)技术 个体标定

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于移动设备人机交互的眼动跟踪方法 被引量：18

7

作者 程时伟 孙志强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1354-1361,共8页

传统眼动跟踪设备构造复杂、体积和重量大,通常只能以桌面固定方式使用,无法支持普适计算环境下的移动式交互.为此,提出一种面向移动式交互的眼动跟踪方法,包括眼动图像处理、眼动特征检测、眼动数据计算和眼动交互应用4个层次.首先对... 传统眼动跟踪设备构造复杂、体积和重量大,通常只能以桌面固定方式使用,无法支持普适计算环境下的移动式交互.为此,提出一种面向移动式交互的眼动跟踪方法,包括眼动图像处理、眼动特征检测、眼动数据计算和眼动交互应用4个层次.首先对眼球红外图像进行滤波、二值化处理,进而基于瞳孔-角膜反射法,结合二次定位和改进的椭圆拟合方法检测瞳孔,设计缩放因子驱动的模板匹配法检测普洱钦斑;在此基础上,计算注视点坐标等眼动数据;最后设计与开发了一个基于单个红外摄像头的头戴式眼动跟踪原型系统.实际用户测试结果表明,该系统舒适度适中,并具有较高精度和鲁棒性,从而验证了文中方法在移动式交互中的可行性和有效性. 展开更多

关键词 眼动跟踪 瞳孔-角膜反射法 普洱钦斑 移动设备 人机交互

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的基于显著图的视线跟踪方法

8

作者 黄生辉 宋鸿陟 +2 位作者 吴广发 司国东 彭红星 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期411-417,共7页

针对现有视线跟踪系统设备复杂、标定过程繁琐等方面的不足,提出了一种新的基于显著图的视线跟踪方法。通过红外光源设备在人眼角膜上产生的光斑中心与瞳孔中心建立瞳孔-角膜反射向量,然后将该向量作为视觉特征重构了基于显著图的视线... 针对现有视线跟踪系统设备复杂、标定过程繁琐等方面的不足,提出了一种新的基于显著图的视线跟踪方法。通过红外光源设备在人眼角膜上产生的光斑中心与瞳孔中心建立瞳孔-角膜反射向量,然后将该向量作为视觉特征重构了基于显著图的视线跟踪算法。实验结果证明,提出的方法不仅缓解了视线跟踪系统标定过程繁琐的问题,而且对提高系统的精度和健壮性有一定的促进作用,这为面向人机交互的视线跟踪研究提供了可行的低成本解决方案。 展开更多

关键词 视线跟踪 瞳孔-角膜反射向量 显著图 标定过程

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种可克服头动影响的视线跟踪系统 被引量：8

9

作者 秦华标 严伟洪 +1 位作者 王信亮 余翔宇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2403-2408,共6页

本文提出一种基于单目摄像头和四红外光源的视线跟踪系统.通过四个红外光源在眼睛角膜上产生的四个光斑的中心与瞳孔中心建立新型的瞳孔角膜反射向量,该向量对头部运动具有较好的鲁棒性;此外通过设定感兴趣区域提高人眼定位速度,利用模... 本文提出一种基于单目摄像头和四红外光源的视线跟踪系统.通过四个红外光源在眼睛角膜上产生的四个光斑的中心与瞳孔中心建立新型的瞳孔角膜反射向量,该向量对头部运动具有较好的鲁棒性;此外通过设定感兴趣区域提高人眼定位速度,利用模板匹配与凸包方法精确定位瞳孔中心,并采用点匹配法正确识别光斑中心,确保了视线跟踪的实时性和精度.实验结果证明该系统较好地解决了视线跟踪精度不高和头部运动受限的问题,并且满足实时性要求. 展开更多

关键词 视线跟踪 头部运动 瞳孔 瞳孔角膜反射向量

在线阅读 下载PDF 职称材料

非接触动态实时视线跟踪技术 被引量：5

10

作者 王向军 蔡方方 +1 位作者 刘峰 李洋 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2015年第3期266-278,共13页

视线跟踪技术是智能眼动操作系统的关键技术,是实现先进眼动操作系统作为高级人机交互应用的基础和前提。较为完整地阐述了非接触式视线跟踪技术的发展历程,并详细介绍了现有的实现视线或注视点实时动态跟踪测量的非接触视线跟踪技术,包... 视线跟踪技术是智能眼动操作系统的关键技术,是实现先进眼动操作系统作为高级人机交互应用的基础和前提。较为完整地阐述了非接触式视线跟踪技术的发展历程,并详细介绍了现有的实现视线或注视点实时动态跟踪测量的非接触视线跟踪技术,包括2D视线跟踪方法、3D视线跟踪方法和基于3D模型的视线跟踪方法。通过分析和比较现有的三类方法的最新进展,介绍了视线跟踪技术目前面临的科学问题,提出了基于双目立体视觉的头戴式自由空间视线跟踪测量方法,指出了视线跟踪技术应满足基于眼动操作系统的智能人机交互方法向自由空间操作发展的需求,朝着高精度、易配置、更大视线活动范围的自由空间视线测量方向发展。 展开更多

关键词 视线跟踪 注视点测量 非接触式 瞳孔中心角膜反射法 头部姿态

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于眼动跟踪的智能家居控制器 被引量：4

11

作者 王鹏 陈园园 +2 位作者 邵明磊 刘博 张伟超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期151-160,共10页

针对现有智能家居控制器存在抗干扰及适应性均较差的问题,设计了一种基于眼动跟踪技术的智能家居控制器。该控制器使用现场可编程门阵列(FPGA)作为处理核心,根据人眼在红外光照射下的反射光斑特征,快速定位人眼,通过阈值分割、边缘检测... 针对现有智能家居控制器存在抗干扰及适应性均较差的问题,设计了一种基于眼动跟踪技术的智能家居控制器。该控制器使用现场可编程门阵列(FPGA)作为处理核心,根据人眼在红外光照射下的反射光斑特征,快速定位人眼,通过阈值分割、边缘检测及椭圆拟合定位光斑中心和瞳孔中心,使用映射函数构建视线与用户界面的位置关系,实现用户通过视线选择界面家电图标,然后搭配其它功能电路,通过眨眼控制家电的开启、关闭实现眼动控制家居电器。实验结果表明,该控制器有效控制准确率达92%,控制响应时间为0.47s,满足实时性的要求,同时采用视频图像处理技术能有效避免环境语音噪声的干扰,尤其适用于肢体残障人士。 展开更多

关键词 眼动跟踪 瞳孔角膜反射法 智能家居 现场可编程门阵列 控制器

在线阅读 下载PDF 职称材料