基于視線跟蹤技術的人機交互系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、視線跟蹤技術是計算機視覺領域的熱門課題，基于視線跟蹤技術的人機交互方式是目前多通道自然交互領域中備受關注的研究方向。將視覺跟蹤技術應用于人機交互，可以改善傳統(tǒng)人機交互模式，給用戶帶來全新、自然和高效的交互體驗，此外還可以幫助上肢行動障礙人士像正常人一樣平等、自然地與計算機進行交流，因此課題具有一定的學術價值和社會意義。
　　論文研究了典型的視線跟蹤技術，并在此基礎上結(jié)合立體視覺技術設計了一款基于視線跟蹤技術的人機交互系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件

2、設計主要工作有：設計圖像采集模塊實現(xiàn)對用戶面部圖像的獲?。辉O計光標控制模塊實現(xiàn)與計算機的交互；設計圖像顯示模塊完成視頻圖像地實時顯示；利用 SoC技術將 ARM硬核處理器、圖像采集模塊、圖像顯示模塊和光標控制模塊進行集成完成系統(tǒng)的整體硬件設計。系統(tǒng)的嵌入式軟件設計主要工作有：在平臺上移植嵌入式 Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)多任務處理；移植Qt圖形庫設計開發(fā)顯示界面；移植OpenCV計算機視覺庫幫助實現(xiàn)部分圖像處理算法；開發(fā)上層應用程序，檢測與

3、視線方向相關的特征，計算用戶頭部姿態(tài)，完成對用戶視線注視點的定位，最后對計算機光標進行相應控制，實現(xiàn)人機交互功能。
　　論文的主要的貢獻有：①提出以立體視覺技術計算人臉朝向的視線跟蹤方法，此方法允許用戶頭部在一定范圍內(nèi)運動，并對用戶視線進行準確跟蹤；②針對自然光照下低分辨率人眼圖像虹膜定位困難的問題設計了圓算子結(jié)合邊界法的虹膜定位算法；③利用 SoC技術進行嵌入式產(chǎn)品的原型開發(fā)，增強了可擴展性，便于后續(xù)的功能升級和快速產(chǎn)品化。