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《基于單目視覺的視線跟蹤技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于單目視覺的視線跟蹤技術(shù)研究宮德麟2016年1月中圖分類號(hào)：TP391UDC分類號(hào)：623.4基于單目視覺的視線跟蹤技術(shù)研究作者姓名宮德麟學(xué)院名稱機(jī)電學(xué)院指導(dǎo)教師施家棟答辯委員會(huì)主席王建中教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)兵器科學(xué)與技術(shù)學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月ResearchonEyeGazeTrackingTechnologyBasedonMonocularVisionCandidateName:DelinGongSchoolorDepartment:MechatronicsEngineeringFacu
2、ltyMentor:JiadongShiChair,ThesisCommittee：Prof.JianzhongWangDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：ArmamentScienceandtechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不
3、包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無人武器系統(tǒng)是武器裝備發(fā)展的重要方向，人在回路的遙操作是未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)無人武器的主要操控方式，受生理、心理因素影響手動(dòng)操控效率較低，無法滿足高時(shí)效性的戰(zhàn)場需要。視線跟蹤瞄準(zhǔn)是一種新型的人機(jī)交互方式，借助人眼注視方向進(jìn)行瞄準(zhǔn)打擊可以解放士兵的雙手，大大提高士兵操控?zé)o人武器系統(tǒng)的效率。本文
4、討論的視線跟蹤就是其中的最關(guān)鍵技術(shù)。采用基于瞳孔角膜反射的視線估計(jì)方法，構(gòu)建了頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)。通過人眼攝像機(jī)采集人眼圖像，在Linux系統(tǒng)下結(jié)合OPENCV的開發(fā)語言進(jìn)行算法編程，對(duì)人眼圖像依次進(jìn)行高斯濾波去噪、ROI區(qū)域提取和灰度化等預(yù)處理。基于灰度直方圖確定自適應(yīng)閾值并對(duì)灰度圖二值化分割，采用Canny邊緣檢測方法提取瞳孔輪廓，結(jié)合總體最小二乘橢圓擬合算法確定瞳孔中心坐標(biāo)。采用質(zhì)心法獲取普爾欽斑點(diǎn)中心坐標(biāo)，并計(jì)算出二維偏移向量P-CR。以多項(xiàng)式函數(shù)的形式建立P-CR向量與注視點(diǎn)之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了人眼信息與注視點(diǎn)信息的
5、轉(zhuǎn)化，達(dá)到了人眼視線跟蹤的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，視線跟蹤定位準(zhǔn)確率超過90%，為無人武器視線跟蹤瞄準(zhǔn)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：視線跟蹤；瞳孔中心；普爾欽光斑；注視點(diǎn)；總體最小二乘法；多項(xiàng)式函數(shù)I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractUnmannedweaponsystemisanimportantdirectionofthedevelopmentofweaponequipment.Foralongperiodoftimeinthefuture,humaninloopteleoperationisthemaincontrolofun
6、mannedweapon.Unabletomeetthedemandofreal-timebattlefield.Aimbyeyetrackingisanewtypeofhuman-computerinteraction,aimingbytheeyegazedirectioncanliberatethesoldiers'hands,cangreatlyimprovetheoperationalefficiencyofthesoldiershandlingtheunmannedweaponsystem.Theeyetracking
7、discussedinthisarticleisthekeyofthistechnology.Themethodinthisarticleisbasedonthepupilcentercorneareflectiontechnique.Wedesignthehead-mountedgazetrackingsystem,captureeyeimagesbycamera.ThenprogramalgorithmsundertheLINUXsystemprogramwithOPENCV.ImagesareprocessedbyGaus
8、sfiltering,ROIregionextractionandgrayscale.Determinetheadaptivethresholdbasedongraylevelhistogramandbinarizationsegmentationofgrayi
