基于眼电与头部姿态信号的检测与疲劳状态分析

当人处于疲劳状态时,其眼电信号特征及头部姿态信号特征均会发生明显的变化。针对这两类信号进行分析研究,提出一种可穿戴式眼电与头部姿态信号的疲劳检测装置。利用三个Ag/Agcl电极单导联方式采集人眼电信号、MEMS传感器采集人头部运动时的加速度和角速度信号。根据眼电信号及加速度和角速度在时域中的特点,利用相关系数分析左右电极所采集的眨眼信号特征,并根据加速度与角速度在时域中的特点分析四种头部姿态特征。最后利用BP神经元网络对眨眼信号及头部姿态信号进行特征识别,提高了检测系统鲁棒性。实验结果表明,利用水平眼电信号与加速度信号能准确分析测试人员的眨眼与低头、仰头行为,并能正确检测人的疲劳状态变化,但侧头行为的疲劳状态检测有待进一步优化提升。     

红外TV法眼动测量系统及实现

文中对基于红外电视法的眼动仪原理及实现做了详细的研究,详细讨论了瞳孔中心位置坐标的提取算法及ＡＳＩＣ实现,眼动仪的实时眼动测量的标定与显示,由瞳孔中心位置确定眼睛实际注点的标定算法,并对眼动仪的系统性能进行了分析。     

基于轻量化网络的疲劳驾驶检测

针对疲劳驾驶检测要求精度高、实时性、鲁棒性等特点,提出一种基于轻量化网络的疲劳驾驶检测模型.采用Faceboxes进行人脸定位,通过PFLD(praclical facial landmark detector)检测人脸关键点以获取眼部、嘴部区域图像和头部姿态;然后,基于Xception的模块化思想,设计眼、嘴状态分类网络,准确率分别达到99.61%、97.58%;最后,分别计算基于时间序列的眼部、嘴部及头部疲劳表征参数,采用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）进行疲劳判定.经实验表明：疲劳检测准确率达到98.3%,速率为47 fp/s,模型大小为7.1 Mb.在保留整个模型轻量化的同时,兼顾准确率和实时性,可应用在嵌入式系统或低算力设备中.     

眼动测量系统及其芯片设计

讨论了一种基于红外电视法的眼动信号测量系统及其芯片设计。该系统主要用于测量眼球的平滑追随运动。提出一种新的瞳孔中心检测算法。;该处针眼睛的视频信号二值化后,用前后门限双检测的方法提取瞳孔中心位置信号,并用特殊集成电路设计完成,且给出了系统性能测试结果和分析,结果表明,红外电视法具有操作简单,可移动等优点,目前较为理想的一种眼动测量方法。     

非约束条件下驾驶人眼睛检测与跟踪方法研究

为了抑制驾驶人头部姿态与眼球运动等非约束条件对眼睛检测的干扰,文中提出了一种基于合成模板匹配、融合Cam Shift与Kalman滤波的人眼检测与跟踪算法。将驾驶人左、右眼睛样本人工合成模板对眼睛区域进行匹配检测,采用基于差值平方和算法的相似度度量方法验证眼睛身份。通过眼睛颜色直方图反投影生成灰度概率分布图像,基于Cam Shift算法计算眼睛跟踪窗口的位置和大小,采用Kalman滤波预测眼睛区域位置,有效解决了驾驶人头部转动、眨眼等动作的干扰问题。实车试验结果表明:该算法对驾驶人人眼的平均识别率达到94.3%,平均耗时为22.8 ms,能够较好的兼顾驾驶人人眼跟踪的准确性、鲁棒性与实时性。     

基于注册和多尺度表观模型的三维头部跟踪

针对人体大范围运动下的头部姿态跟踪问题,提出一种基于尺度不变特征变换（SIFT）局部描述符注册和多尺度表观模型的三维头部姿态跟踪方法.基于SIFT局部描述符的注册算法通过在两帧灰度图像间进行特征点匹配计算两帧间的头部运动,在两帧人脸图像的尺度有一定变化时仍可得到精确结果.多尺度视角表观模型可以减少大范围跟踪时的误差累积,该模型在线选取具有不同头部姿态的关键帧,并通过多次注册的方法来减少当前帧的误差累积.实验结果表明,该方法不仅跟踪结果准确（均方根（RMS）误差为4 °）,而且在人体前后运动约1 m和头部进出摄像机视角情况下均很鲁棒.     

基于眼动跟踪的人机交互应用

使用价格低廉的网络摄像头作为视频源,研究基于眼动识别和视线跟踪在计算机上精确交互的方法.提出一种基于外观人眼视线方向估计的人机交互方法:使用一个简单快速的卷积神经网络模型粗略估计人眼在屏幕上的注视点,进而将眼动识别和不精确视线跟踪结果用于实现在计算机上的精确人机交互.在此基础上开发了眼动鼠标与眼动打字的功能以替代鼠标和...     

头盔式眼动仪的标定与算法实现

讨论了头盔式眼动仪的静态标定及其算法．简述了眼睛成像的非线性特性,说明头盔式眼动仪标定的意义及其含义,并给出了基于最小二乘曲线拟合的静态标定算法及实验结果,最后对标定算法作了一些讨论与展望．     

基于栅格粒子滤波的人体头肩三维姿态估计

为了实现单目视频中人体头部和肩部位置的自动跟踪,并估算出人体头肩部的三维姿态.提出了一种新的基于头-肩三维模型的栅格粒子滤波方法,使用Chamfer距离进行边缘相似性度量.算法使用一个预先生成的离散化的栅格状态空间,在每一个时间步将该状态空间的一个较小的子空间作为粒子的搜索空间,有效地限制了所用粒子数量,提高了粒子滤波过程的执行效率.由于三维信息的缺失,单目视频中人体三维姿态估计一直是一个难点问题.而实验结果表明,本方法能够有效并准确地估计出人体头肩部的三维姿态,为人体姿态分析和行为理解的研究提供了一个新的基础.     

辅助驾驶系统中驾驶员头部姿态估计关键问题研究

智能交通系统中对驾驶员的行为监测具有重要的研究价值,针对驾驶员的头部姿态监测问题进行研究,实现基于计算机视觉的动态头部姿态估计算法。算法首先检测视频中的正面人脸,并作为基准,在此基础上对视频序列中人脸特征进行匹配与跟踪,计算不同视角下的头部姿态角度。考虑累计误差的影响,提出一种矫正累积误差的方法。实验表明算法可以较准确地估计视频中的驾驶员头部姿态角度。     

STUDY OF ARTIFICIAL EYES HAVING HIGH STRENGTH AND LOW DENSITY

The artificial eyes having high strength , law density and natural movement, which are made from hydroxyapatite and bioactive glass have been utilized effectively in clinic. The technology of compounding hydroxyapatite, melting bioactive glass and making the artificial eyes are stated in this paper. In animal test, the bioactivity and biocompatibility of the material making the artificial eyes are examined by histological observation, SEM XRD and electronic probe. At the same time, application of the artificial eyes in clinic are also introduced.     

织造参变数对经纱在综眼内摩擦移动的影响

在考虑综眼对经纱的摩擦阻力及织口移动,后梁摆动等因素的情况下,通过对打纬时经纱在综眼内摩擦移动的分析,建立了打纬时经纱在综眼内摩擦移动量的计算公式,并探讨上机参数对经纱在综眼内摩擦移动的影响.为减少经纱断头、优化工艺参数、合理选择开口踏盘设计数据,提供了理论依据.     

裙头(裤头)结构造型设计方法探讨

从结构造型设计的角度出发,总结出裙头(裤头)设计的4种造型方法:折叠法、分割法、拼缀法与缩褶法.详细分析了4种方法的特点与设计技巧,以及应用时应注意的问题.     

落石运动模式与运动特征现场试验研究

落石试验是寻找落石运动敏感因素、探求运动规律和获取运动参数的较好方法。为厘清落石形状、块度大小和运动模式对其运动特征的影响规律,进行了112块落石现场试验;以落石形状、质量和运动弹跳次数为变量,统计分析了水平运动距离、运动速度的变动规律。试验结果表明：不管何种形状落石,运动模式均为滚动和弹跳,无明显滑动段;切坡平台和公路内侧沟槽拦截了59%的试验落石,显示出了良好的拦截能力,可考虑作为被动拦截措施;近球形、方形和短柱状落石水平运动距离、运动速度等均较大,且运动特征类似,而长方形、片状落石运动能力较差,且同长柱状落石运动特征相似,综合而言落石圆柱状假定较球形假定应更符合实际;落石质量越小则运动能力越差,但随机性越大;落石以滚动模式为主时动能损耗大,弹跳为主时则水平运动距离和运动速度较大,落石同坡表的碰撞会急剧改变落石的运动参数与方向。     

人工股骨头置换前后股骨的应力分析

采用实验应力分析法对股骨的应力进行了分析研究。结果表明 :股骨内外侧应力大于前后侧应力 ;人工股骨头置换术后股骨头近端应力明显下降 ;在使用骨水泥固定后 ,股骨上各点应力无大的变化 ,而当使用带颈领的人工股骨头时 ,股骨头近端应力下降受到抑制。其结果对临床应用有重要意义 ,同时为研制性能更佳的人工假体提供了科学依据。     

高位水箱供水系统水压问题的探讨

水泵-高位水箱联合供水的生活给水系统是广泛应用于高层建筑的成熟技术.近年来,随着新型给水管材的应用和装修的兴起,常出现高层住宅最高几层用水水压严重不足的问题.结合工程实践对这一问题出现的原因和解决的方法进行了初步探讨,提出了参考意见.     

螺纹切头中螺纹梳刀的运动分析

螺纹梳刀是加工螺纹一种刀具,被广泛应用于加工石油、建筑行业用的螺纹中。螺纹梳刀切头加工螺纹的最大优势在于效率高,将加工时间缩短一半以上,并且能保证工件的受力平衡,特别是应用在活动钳口螺纹的加工上。本文探索螺纹梳刀的结构特点,分析了螺纹梳刀的发展,同时在Pro/E中进行模拟加工及运动分析。     

从研究生入学试题谈起——运动学教材、教法研究

研究生入学试题中,点的合成运动与刚体平面运动综合考题所占的比重很大,理论分析和工程实践中也证实了这方面的应用是大量的。而现行教材、教学大纲在这方面却严重不协调。运动学教材、教法的改革势在必行,旨在提高学生综合分析、解决实际问题的能力。     

抛光磨头摆动机构建模与运动仿真

为了研究抛光磨头摆动机构的振动问题,采用SolidWorks软件建立抛光磨头摆动机构的三维模型图,并利用其COSMOSMotion插件对该机构摆动的角位移、速度和加速度进行分析.结果表明,该款磨头的主动摆杆与从动摆杆运动规律正好相反,但是凸轮与主动摆杆间存在较大接触间隙以及从动摆杆的运动也存在较大误差,为进一步的研究并改善抛光磨头的性能奠定了基础.     

基于眼动实验和模板技术的应急地图设计研究

在近年来发生的应急事件中,地图发挥着越来越重要的作用,但是不同的任务类型、使用对象和使用环境要求应急地图的设计务必快速高效、主题突出,而且不能千篇一律。但是,应急地图的设计制作中存在着制图周期长、地图现势性差、制图模块不可重用、缺少设计原则、成图效率低下、忽略用户差异等问题,严重阻碍了应急地图的推广和应用。 文章对应急地图研究现状和设计中存在的问题进行分析,对应急地图的设计情境进行归纳,提出应急地图设计原则,基于眼动实验获取应急地图符号设计知识,基于模板技术提出一种快速设计应急地图的思路和方法,并给出各阶段设计的实例效果图。