视线追踪系统中视线估计方法研究

文中提出一种基于瞳孔—角膜反射(PCCR)的视线估计方法(GEMHSSO).针对现有PCCR存在的主要问题:限制使用者头部运动和个体标定问题,提出了一种单相机单光源条件下头部位置的补偿方法,实现了头部位置变化对瞳孔角膜向量影响的解析补偿,并建立一种个体差异的转化模型,进而简化标定过程为单点标定.以此为基础形成一种新的视线估计方法,本方法使精确视线估计的最小硬件要求降低到单相机(未标定)单光源,既不需要繁杂的系统标定,又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.     

一种新的单点标定视线估计方法

在单相机单光源条件下,针对现有视线估计方法标定过程复杂的问题,提出一种新的单点标定视线估计方法. 该方法预先建立屏幕中多个点的视线估计统计模型,进而通过插值估计用户在屏幕中的视点. 主要创新工作有:1） 提出一种基于统计的单点标定视线估计模型,降低了标定过程的复杂度;2） 采用增量学习方法进一步更新模型,提高模型对不同用户以及头部运动的适应性. 实验证明,本文方法在设备简单、允许头部运动的前提下,只需单点标定就能够取得较高精度.     

基于瞳孔角膜反射技术的视线估计方法

作为信息获取与人机交互的一种新型方式,视线跟踪技术已经成为计算机视觉领域的热门研究方向。视线跟踪的核心技术是视线估计。针对现有视线估计方法标定复杂、限制头部运动等问题,提出了一种改进的基于二维瞳孔角膜反射技术的视线估计方法。在单相机单光源条件下,通过建立瞳孔角膜反射模型、补偿个体差异误差、补偿头部运动误差等步骤实现单点标定视线估计。实验结果表明,用该算法估计视线,在一定范围内,头部移动不会带来精度的明显下降。     

视线追踪系统中眼睛跟踪方法研究

为解决视线追踪系统中红外图像瞳孔跟踪鲁棒性差的问题, 提出一种基于伪彩色图的粒子滤波瞳孔跟踪算法. 利用亮暗瞳现象, 提出三通道伪彩色图(Triple-channel pseudo-color map, TCPCM)的概念, 并将其引入瞳孔跟踪过程. TCPCM充分利用了各通道信息, 瞳孔区域的色彩明显与人脸其他部位不同, 提高了跟踪的稳定性与精确性. 采用了直方图相似性度量与几何相似性度量相结合的二次更新的瞳孔感知模型, 提高了粒子权重的可信性. 针对实时性要求, 引入快速特征提取步骤, 减少特征提取的时间, 提高特征提取的可靠性. 实验结果表明, 该算法在瞳孔目标检测效果、跟踪稳定性和运行时间方面都有良好的性能.     

视线追踪系统中特征参数提取方法研究

为了提取人眼的高精度亚像素特征参数,利用亮瞳现象,提出了一种基于多通道图像的高精度亚像素特征参数提取方法。该方法首先通过差分图像滤波获得瞳孔区域,进而检测瞳孔区域的边缘,并在眼睛区域附近基于灰度,搜索角膜反射区域; 然后求取其质心用于定位角膜反射区域中心,并对瞳孔边缘做滤波,以消除角膜反射对瞳孔边缘轮廓的影响,进而利用椭圆拟合来定位瞳孔中心;最后提取包括人眼特征和人脸位置的多个参数,另外,还建立了一个多特征参数提取的流程,为下一步的视线估计提供了参数依据。 实验结果及视线追踪系统最终的视线估计结果证明,该方法是有效的。     

视线追踪系统眼部特征检测及视线方向计算方法研究

基于单视觉主动红外光源系统,提出了一种视线检测方法．在眼部特征检测阶段,采用投影法定位人脸;根据人脸对称性和五官分布的先验知识,确定瞳孔潜在区域;最后进行人眼特征的精确分割．在视线方向建模阶段,首先在头部静止的情况下采用非线性多项式建立从平面视线参数到视线落点的映射模型;然后采用广义回归神经网络对不同头部位置造成的视线偏差进行补偿,使非线性映射函数扩展到任何头部位置．实验结果及在交互式图形界面系统中的应用验证了该方法的有效性．     

人体自由运动状态下的视线追踪算法研究*

针对人体在大空间范围内自由运动时视线方向难以追踪的问题,构建了一套基于光学跟踪设备的头戴式视线追踪系统。系统通过被动式光学追踪设备和头戴式眼部摄像机获取使用者的头部运动状态与眼部图像,然后依据初始标定结果来估计使用者自由运动状态下的视线方向;最后对系统进行简化,得到了适用于同类环境、与具体硬件设备无关的视线跟踪三点三面三变换几何模型。对系统进行应用实验和误差分析表明,使用者在3.0 * 3.2 * 2.0 m的大工作空间内自由运动时视线追踪误差为1.69度,频率为20赫兹。     

运动物体的头戴式视线追踪控制系统设计

设计了一种基于嵌入式的头戴式视线追踪控制系统.它将实际运动物体作为控制对象,以人眼为控制源,采用图像处理算法和坐标映射模型,实现视线追踪技术.通过质心检测和椭圆拟合算法的比较与优化,系统定位瞳孔中心的角度误差精确到1.4°以内,再利用最小二乘法进行视线空间坐标变换,最终控制运动对象移动到注视点.实验结果表明,人眼距离被控对象2 m内时,被控对象的定点误差在5 cm内,系统响应时间在0.3 s内,满足用户日常操作要求.     

基于头部姿态分析的摄像头视线追踪系统优化

实时视线跟踪技术是智能眼动操作系统的关键技术。与基于眼动仪的技术相比,基于网络摄像头的技术具有低成本、高通用性等优点。针对现有的基于摄像头的算法只考虑眼部图像特征、准确度较低的问题,提出引入头部姿态分析的视线追踪算法优化技术。首先,通过人脸特征点检测结果构建头部姿态特征,为标定数据提供头部姿态上下文;然后,研究了新的相似度算法,计算头部姿态上下文的相似度;最后,在进行视线追踪时,利用头部姿态相似度对校准数据进行过滤,从标定数据集中选取与当前输入帧头部姿态相似度较高的数据进行预测。在选取不同特征人群的数据上进行了大量实验,对比实验结果显示,与WebGazer相比,所提算法的平均误差降低了58~63 px。所提算法能有效提高追踪结果的准确性和稳定性,拓展了摄像头设备在视线追踪领域的应用场景。     

基于头部姿态分析的摄像头视线追踪系统优化

实时视线跟踪技术是智能眼动操作系统的关键技术。与基于眼动仪的技术相比，基于网络摄像头的技术具有低成本、高通用性等优点。针对现有的基于摄像头的算法只考虑眼部图像特征、准确度较低的问题，提出引入头部姿态分析的视线追踪算法优化技术。首先，通过人脸特征点检测结果构建头部姿态特征，为标定数据提供头部姿态上下文；然后，研究了新的相似度算法，计算头部姿态上下文的相似度；最后，在进行视线追踪时，利用头部姿态相似度对校准数据进行过滤，从标定数据集中选取与当前输入帧头部姿态相似度较高的数据进行预测。在选取不同特征人群的数据上进行了大量实验，对比实验结果显示，与WebGazer相比，所提算法的平均误差降低了58~63 px。所提算法能有效提高追踪结果的准确性和稳定性，拓展了摄像头设备在视线追踪领域的应用场景。     

仿真技术与虚拟现实技术

讨论了系统仿真与虚拟现实的基本概念及它们之间的关系,指出虚拟现实在仿真中的应用情况,并提出了狭义多媒体仿真、ＶＲ仿真系统的概念,对仿真实践具有一定的参考价值。     

激光打印机硒鼓的再生利用技术

激光打印机硒鼓不仅相对打印成本过高,同时使用过的旧硒鼓还是永远不可分解的高科技垃圾。于是,通过循环再利用硒鼓的再生利用技术便成为减少环境污染和降低打印成本的有效途径。对就硒鼓的再生利用技术的关键技术和创新点进行了详细阐述,具有较强的实用性和可操作性。     

从PID技术到"自抗扰控制"技术

从传统PID的原理出发，分析了它的优缺点。利用非线性机制来开发了一些具有特殊功能的环节：跟踪微分器（TD），扩张状态观测器（ESO），非线性PID（NPID）等，并以此组合出高品质的新型控制器－自抗扰控制器（ADRC），从而形成了新的“自抗扰控制”技术。新型的控制器具有算法简单、参数易于调节的特点。     

基于MATLAB进行混合编程的接口技术实现

讨论了MATLAB与其它应用软件进行接口的三种方法，并着重讲述前两种方法：客户／服务器接口方式，和利用MATLAB编译器进行编译连接，最后对MathWorks公司专门为VisualStudio提供的Add—in工具做了介绍。     

Ajax编程技术

通过一个简单的与服务器时间同步的例子说明了如何用Ajax开发WEB应用程序.     

多媒体认证技术

随着Internet技术和多媒体技术的发展，多媒体信息得到了广泛地使用，但是另一方面，多媒体信息的安全问题也越来越突出，严重地影响了人们的正常工作和生活，要有效地保护多媒体信息的安全，就必须对多媒体信息进行认证，多媒体认证技术是一种全新的保护多媒体信息安全的技术，本文对多媒体认证技术中的关键技术进行了论述，内容包括：多媒体认证的对象、方式、方法、要求和体系结构等，最后对多媒体认证技术的研究发展指出了一些可能的方向。     

基于学习的超分辨率技术

基于学习的超分辨率算法使用一个图像训练集来产生一个学习模型,运用该模型为输入的低分辨率图像创建更多的高频信息,获得比基于重建算法更好的结果。该文介绍了基于学习的超分辨率技术的相关工作、理论基础和主要算法,提出基于学习的超分辨率算法中仍需解决的关键问题,展望其在未来的研究发展方向。     

程序的调试技巧

该文简要介绍编程中常见的错误类型，通过黑箱测试法、白箱测试法、等价分类法、边界分析法和错误推测法对程序错误进行分析判断和定位。     

JDBC编程技术

介绍了JDBC编程的主要概念以及相关的类和接口,并通过实例演示了数据库中表的创建和删除、记录的插入、选择和更新等操作。     

网络嗅探技术

嗅探(Sniffer)技术是网络安全攻防技术中很重要的一种。通过它可以获取网络中大量的信息。文中首先分析了嗅探的原理和危害，并介绍了几种常见的嗅探器，最后提出一些解决嗅探的对策。