机载仿生眼跟踪系统的硬件设计

概述了将模拟眼动的仿生眼应用于低空飞行器对地面移动目标的跟踪中,介绍了根据功能要求开发的机载仿生眼控制系统平台,描述了系统各单元的硬件设计与实现,最后阐述了系统的实验方案与结果.     

眼动跟踪技术研究进展

眼动跟踪是指通过测量眼睛注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。介绍了眼动跟踪技术及近年来相关研究进展,分析了各种眼动跟踪技术原理,详细比较了各种测量方法的利弊。通过对几种最新眼动跟踪设备特性的比较,进一步了解国内外眼动跟踪发展趋势。最后介绍了眼动跟踪技术的研究方向,并对眼动跟踪技术应用前景进行了展望。     

产品造型的仿生设计研究

通过造型仿生研究,探寻提高产品造型艺术品质的有效途径,为产品造型设计提供参考与借鉴。在总结产品仿生中情感化设计和绿色设计等理念的基础上,分析仿生对象自然形态的属性及其应用特点,并阐明以抽象和简化为核心的仿生设计的基本方法,最后以长鼻子喷壶U-CAN为例,从形态、使用方式和情感等角度解析产品造型仿生设计的内涵。因此,造型仿生不仅仅是单纯的形态仿生,而需应用一系列设计理论,从行为、情感和文化等视角综合研究,以体现设计价值。     

面向人机交互的眼动跟踪方法研究

针对患有严重身体残疾和行动不便的特殊人群难以与计算机进行交互的问题,对基于眼动跟踪的人机交互系统进行了研究,采用可穿戴式的系统硬件方案:将连接个人电脑的微型CCD摄像头通过3D打印成型的载具安装在普通眼镜上实现了眼图采集功能,运用基于梯度值和圆特性的改进的椭圆拟合方法检测定位瞳孔中心,并进行了基于二阶模型的注视点的标定,最终实现了对眼睛视线的跟踪检测。实验测试结果表明,该系统的水平方向视线检测误差和垂直方向视线检测误差分别在3.74%和5.34%,验证了所提出的眼动跟踪人机交互系统的可行性和有效性。     

产品外形仿生设计研究现状与进展

创新是当前及未来发展的关键,而仿生是灵感来源的重要途径。仿生设计是工业设计中重要的研究方法,也是创新的重要手段。通过对国内外相关文献的研究,论述了产品外形仿生设计的相关概念,分析了产品外形仿生设计在形态仿生、功能仿生、结构仿生、肌理仿生、色彩仿生、意象仿生领域的发展,针对已有的产品外形仿生设计案例,提出了“自上而下”和“自下而上”两种设计过程,罗列了产品外形仿生设计中的主要方法。在产品外形仿生设计研究方法方面,提出了产品外形仿生设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型,系统地探讨了产品外形仿生设计生物外形本征提取、产品外形设计与表达、生物外形本征与产品外形的融合三个方面的研究内容与体系结构,以及关键技术和存在的问题。针对仿生设计与信息技术的融合发展,提出产品外形仿生设计的研究热点和发展趋势。     

一种低成本基于眼动跟踪人机交互系统的研发an-Com

针对现存眼动跟踪系统价格昂贵的问题,研发了一种低成本且对用户无干扰的眼动跟踪系统。该系统使用一个置于用户正前方的CCD摄像机来捕捉人眼图像,然后使用图像处理软件提取人眼特征,根据特征间的相对位置计算出注视点在屏幕上的坐标。该系统能实时获取用户的注视点坐标,从而进行人机交互。     

眼动联合脑电技术的产品形态感性认知特性研究

为产品感性形态设计的认知特征提供客观生理层面的深入剖析。运用眼动、脑电技术,以家用充电桩形态为刺激对象,基于语义差异量表设计并实施眼-脑感性认知实验,并记录被试“极‘不符合’、有点‘不符合’、‘不确定是否符合’、有点‘符合’、极‘符合’用户感性期望”5种感性认知结果下的眼-脑生理信息,剖析认知特性。研究结果表明：在产品形态极“符合”用户感性期望时,被试行为反应时最短,首次注视时间最少,且能产生中央-顶区联合皮层和顶区较强烈的P₃、 LPP波幅。在产品形态极“不符合”用户感性期望时,被试行为反应时、首次注视时间增加,后颞N₂成分幅值最大;在产品形态“不确定”是否符合用户感性期望时,被试中央区产生的N₄波幅增大。从感性意象认知的神经加工机制出发,行为、眼-脑生理信息均能客观有效区分用户不同感性意象的认知状态,视觉、脑认知特性可为设计提供认知本源性的底层支持。     

人机交互中基于眼动仪的输入技术研究

讨论一种使用眼动仪实现人机交互中光标移动与定位的方法.通过对眼动仪输出视频的图像处理,得到注视点以及计算机显示器在视场中的位置坐标,并计算出注视点在显示器中的相对位置,由此实现了人机交互中光标的移动与定位.由于考虑了注视点与显示器的相对位置关系,该方法可以实现测试者头部任意活动状态下的交互输入.     

基于眼动跟踪的战斗机显示界面布局的实验评估

以界面的客观评价为目的,文中运用眼动追踪仪对界面的布局设计方案进行了实验评价与分析。通过对不同方案进行的测定,得到注视轨迹、注视热点、注视点数量和注视时间,并利用这4项数据对布局设计方案进行了评价。选择出注视轨迹和注视点空间分布合理的布局,并将它作为优选方案。对实验设计的分析表明,在布局评价中注视轨迹、注视热点的数据对...     

基于眼动实验的核酸检测仪人机界面优化研究

为了优化核酸检测仪人机界面的信息显示质量,提升界面操作效率和准确性,采用问卷调查和启发式评估对仪器的操作系统进行整体评估,利用眼动实验开展阶段性任务测试,使用系统可用性量表进行定量分析,通过用户访谈进行定性分析.根据评估和分析结果优化系统界面后再次对其进行眼动实验并要求被试填写系统可用性量表.实验结果发现,优化后的界面...     

产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究

为精准、有效地向用户传达产品的仿生意象,从生物本体入手,分析目标意象与产品属性间的耦联模式,提出产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究方法。根据语义差分法(SD)获得生物目标意象,通过可拓层次分析法得到各目标意象的贡献度,提出主意象、次主意象及一般意象;结合生物造型,对主意象进行调研分析,确定待设计的仿生产品,结合可拓模型进一步建立生物意象与产品属性间的耦联关系;通过造型融合的方法形成意象仿生设计方案;利用模糊综合评价法对仿生设计实例进行评价,验证了方法的有效性。     

工业设计专业产品形态设计课程教学内容设置探讨

产品形态设计是工业设计专业的一门非常重要的专业核心课程,但由于开设时间较晚等原因其教学内容并未发展成熟,指出了工业设计专业产品形态设计课程要解决的两大核心问题,即什么样的形态是好的产品形态以及怎样设计好的形态,从而引出课程的两大内容板块,即“课程知识体系”板块和“产品形态设计方法”板块,并重点就“课程知识体系”板块所应...     

汽车设计中的仿生设计研究

文中简要论述了仿生设计方法,指出汽车造型设计运用这一方法的理论依据,并列举部分典型事例加以论证,仿生设计方法对于发展工业设计,发展山西的经济具有重要的作用。     

工程机械产品形态设计方法的研究

工程机械产品的形态设计是工程机械产业中的薄弱环节,工程机械产品形态设计是运用艺术的手法科学地表现工程机械产品的功能、材料、工艺和结构等特点.在未来的工程机械产品的设计开发中,将形态设计方法融入原有的基于技术平台的设计方法中来,使人的各种需求达到高度的融合,将是我们设计师的一项艰巨任务.     

眼动试验在机电产品设计上的应用分析

为定量分析产品使用者对机电产品外观和内饰的关注度问题,以装载机为案例,将眼动原理应用到机电产品的外观和内饰设计中。在介绍眼动原理及其应用的基础上,对专业从业人员和非专业从业人员进行了装载机外观和内饰的眼动试验。通过眼动纪录及后期的实验数据整理,对装载机的外观和内饰设计进行了评价和定量分析,并得出了装载机部件的关注度分布及外观和内饰设计的改进等相关结论。实验结果表明,眼动实验可以作为机电产品设计的有效工具。     

基于最佳线性逼近预测的实时眼动跟踪算法研究实现

设计了一个用于PC环境下的实时眼动跟踪系统,该系统通过对摄像机所采集的视频图像进行实时的图像处理,来判断用户当前对虚拟环境中对象的注视焦点。在瞳孔一角膜反光点向量法（PCCR）的基础上,提出了高效的基于最佳线性逼近预测的实时眼动跟踪算法。实验结果证明,该方法很好地解决了眼动跟踪的实时性问题。     

基于形态发生学的仿生结构设计的研究

论述了机械设计过程与生物发育过程之间的相似之处 ,特别是机械结构设计过程与生物胚胎发育过程之间的相似性 ,指出借鉴生物胚胎发育的规律 (形态发生学 )实现装配结构设计自动化的可能性 ,并从计算机实现的角度提出了可行的步骤和方案 ,利用此方案可实现装配结构的自顶向下设计     

约束驱动的产品形态概念设计智能优化模型研究

为了增强产品概念设计推敲和优化阶段的客观性和科学性,提高产品概念设计的效率,提出了产品概念设计约束驱动智能优化方法和模型。该方法首先分析了产品概念设计约束的特点和约束驱动的原理,建立了约束驱动的概念设计优化法模型框架,并在此基础上研究了其算法机制和相关支持技术,最后利用某款机场主力消防车概念设计的优化过程,对该方法进行了说明和验证。     

工业设计中仿生设计的应用

介绍了两门新兴的学科——仿生学和工业设计，在此基础上着重论述了这两门学科之间的关系以及工业设计中仿生设计的应用。指出，工业设计中的仿生设计极大地丰富了工业设计的设计方法，对工业设计的发展起着巨大的推动作用。