嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程論文-嵌入式人機(jī)交互-預(yù)覽頁
【正文】 度為 1到 30度 /秒的目標(biāo)，這種緩慢、聯(lián)合追蹤眼動(dòng)通常稱為平滑尾隨跟蹤。通過攝入從人的眼角膜和瞳孔反射的紅外線連續(xù)地錄視線變化，從而達(dá)到記錄分析視線追蹤過程的目的。目前存在四大類的眼睛運(yùn)動(dòng)測量方法 : 眼電圖法 ,鞏膜接觸鏡 /搜尋線圈 ,POG 法或 VOG 法和基于視頻的結(jié)合角膜反射。另外 ,儀器制造材料要求較高且需要穩(wěn)定的照明條件和調(diào)節(jié)標(biāo)定程序 ,而使用者的 4 變化也可能造成信號的不穩(wěn)定 ,比如 ,皮膚電阻會(huì)因?yàn)槠そ琴|(zhì)的不斷分泌而改變。接觸鏡的尺 寸需要足夠大 ,將角膜和鞏膜同時(shí)覆蓋 ,以免鏡頭滑動(dòng)。使用搜尋線圈時(shí)在眼 睛周圍加上固定的磁場 ,當(dāng)眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)牽動(dòng)搜尋線圈 ,使線圈中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢 , 而依據(jù)電壓的變化可以分析眼球的運(yùn)動(dòng)。 鞏膜異色邊緣反射法 角膜 鞏膜異色邊緣反射法利用紅外線光在角膜 鞏膜邊緣反射的差異來測量眼睛運(yùn)動(dòng)狀況。 普金野圖像是由眼 睛的若干光學(xué) 界面反射所形成的圖像。 5 上面提及的技術(shù)適合于對眼睛運(yùn)動(dòng)的測量 ,但如果需要測量“注意點(diǎn)”，可以固定住頭部以保持眼睛相對于頭的相對位置不變 ,或者測量眼睛的多個(gè)特征來消除頭部運(yùn)動(dòng)引起的歧義 ,比如角膜的高光反射和瞳孔的中心。 根據(jù)前面所述方法已經(jīng)開發(fā)了多種類型的眼睛跟蹤器 ,但每一種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)(比如精度、采樣率 ),毫無疑問 ,基于視頻的角膜反射式的視線跟蹤器最適合于圖形或者交互的應(yīng)用。 視覺追蹤法 應(yīng)用場合 技術(shù)特點(diǎn) 測量參照系 眼電圖（ EOG) 眼動(dòng)力學(xué) 高帶寬 精度低 對人干擾大 頭 虹膜 鞏膜邊緣 眼動(dòng)力學(xué)注視點(diǎn) 高帶寬 垂直精度低 對人干擾大 頭具誤差大 頭具 角膜反射 眼動(dòng)力學(xué)注視點(diǎn) 高帶寬 頭具 6 頭具誤差大 瞳孔 角膜反射向量 注視點(diǎn) 準(zhǔn)確 頭具誤差小 對人無干擾 低帶寬 頭具或室內(nèi) 雙浦肯野象 眼動(dòng)力學(xué) 網(wǎng)膜圖像穩(wěn)定 注視點(diǎn) 高精度 高帶寬 對人干擾大 室內(nèi) 接觸鏡 眼動(dòng)力學(xué) 微小的眼動(dòng) 精度高 高帶寬 對人干擾大 不舒適 頭 5 視線跟蹤技術(shù)在人機(jī)交互通道中的特點(diǎn) 人機(jī)交互通道中大部分具有一定形狀的物體或現(xiàn)象，可以通過多種途徑使用戶產(chǎn)生真實(shí)感很強(qiáng)的視覺感知。頭盔顯示器、立體眼鏡是兩種常見的立體顯示設(shè)備。但是由于眼動(dòng)存在固有的抖動(dòng)（ jitter motion）以及眼睛眨動(dòng) 7 所造成的數(shù)據(jù)中斷，即使在定位這段數(shù)據(jù)段內(nèi)，仍然存在許多干擾信號，這導(dǎo)致提取有意（ intentional）眼動(dòng)數(shù)據(jù)的困難，解決此問題的辦法之一是利用眼動(dòng)的某種先驗(yàn)?zāi)Ｐ图右詮浹a(bǔ)。 目前，美國 Texas Aamp。使用環(huán)境光照條件的變化、佩戴視線跟蹤設(shè)備的方法、頭部的移動(dòng)等是造成魯棒性差的主要原因。 通常 ,在進(jìn)行醫(yī)學(xué)或者實(shí)驗(yàn)研究時(shí) ,可以使用腮托等視線用戶頭部的靜止不動(dòng) ,但是在用于人機(jī)交互的時(shí)候 , 用戶的頭部通常是移動(dòng)的。 7 視線跟蹤技術(shù)在人機(jī)交互領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景 8 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)日益進(jìn)入普通 用戶的工作和生活中。 為了賦予人機(jī)交互靈活性、健壯性、高帶寬性和類似于人與人交互中的自然性，人機(jī)交互必須打破常規(guī) ,走多通道的道路。多通道交互需要從多個(gè)并行、協(xié)作和互補(bǔ)的通道 的非精確輸入獲得用戶想傳達(dá)的任務(wù)信息，這就是整合問題 —— 實(shí)現(xiàn)多通道的首要前提。這樣的模型和方法必須適合多通道界面的特點(diǎn)。其中紅外電視法具有操作方便 ,對人無干擾 ,可移動(dòng) ,非接觸等優(yōu)點(diǎn)。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示 ,全國至少有 50 萬的人口存在不同程度的肢體癱瘓 ,生活不能自理。隨著研究工作的深入 ,這項(xiàng)技術(shù)必將服務(wù)于醫(yī)學(xué) ,軍事及教育等各個(gè)方面。
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