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嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程論文-嵌入式人機(jī)交互-文庫吧資料

2025-06-11 11:03本頁面
  

【正文】 置隨著眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng) ,因此 ,根據(jù)角膜反射點(diǎn)坐標(biāo)和瞳孔中心位置坐 標(biāo)構(gòu)成的向量可以估算視線的方向?;谝曨l結(jié)合瞳孔和角膜反射的方法 ,是目前最廣泛應(yīng)用于測量關(guān)注 點(diǎn)的方法。 GenerationV眼睛跟蹤器就是雙普金野象視線跟蹤器。角膜前表面、晶狀體后表面所反射的圖像是第一 和第四普金野圖像。角膜表面形成的虛像因眼球旋轉(zhuǎn)而移動(dòng) ,實(shí)時(shí)檢測出圖像的位置 ,經(jīng)信號(hào)處理可得到眼動(dòng)信號(hào)。該方法以數(shù)個(gè)紅外線 LED以固定的角度照射在虹膜周圍,經(jīng)虹膜和鞏膜反射的紅外光被對(duì)應(yīng)的紅外光敏管接受; 由于深色虹膜的反射能力差,大部分光線被吸收,而白色鞏膜部分的紅外線幾乎被完全反射;眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,光敏管接收到的紅外線會(huì)隨之變化,利用這些變化的紅外線信號(hào),可以檢測眼球的運(yùn)動(dòng)。 (POG)、視頻圖像法 (VOG ) 照片、視頻圖像法指測量眼睛的可區(qū)分特征的一類眼睛運(yùn)動(dòng)測量技術(shù),這些特征包括瞳孔的外觀形狀 ,虹膜和鞏膜的異色邊緣 ,眼睛 附近的光源的角膜反射等。接觸鏡法是比較精確的眼睛運(yùn)動(dòng)測量方法 ,在 5 度的測量范圍內(nèi)可以精確到 8 1 0分 ,但這是一個(gè)最具侵入性的方法 ,通常會(huì)滴入人工淚液以減輕 這種不舒。使用反射鏡可以將固定光束反射到不同方向 ,從而獲得眼睛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。常用的附加裝置有 : 反射鏡、搜尋線圈等。隨著技術(shù)的發(fā)展 ,現(xiàn)代的接觸鏡通常附有安裝桿。 / 搜尋線圈法 鞏膜接觸鏡 /搜尋線圈法是最精確的眼睛運(yùn)動(dòng)測量方法之一 ,它將一個(gè)機(jī)械的或者光學(xué)的元件連接到直接佩戴到眼睛的接觸鏡上。眼電圖法會(huì)產(chǎn)生不適的感覺 ,不適合長期使用和用于人機(jī)交互。 眼電圖法 眼電圖法出現(xiàn)在 70 年代 ,曾被廣泛應(yīng)用 ,它使用電極測量眼窩附近皮膚的電壓差來實(shí)現(xiàn)對(duì)眼睛運(yùn)動(dòng)的測量人的眼球存在著電壓差 ,角膜表現(xiàn)為正極 ,眼底為負(fù)極 ,一般為 1毫伏到數(shù)毫伏。 最廣泛使用的測量關(guān)注點(diǎn)是基于瞳孔 角膜反射向量的視線跟蹤方法。在人機(jī)交互中對(duì)視線追蹤的基本要求是: ( 1)要保證一定的精度,滿足使用要求; ( 2) 對(duì)用戶基本無干擾; ( 3)定位校正簡單; ( 4) 可作為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè) 4 視線跟蹤技術(shù)分析 一般而言 ,存在兩種類型的眼睛運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù):第一種方法測量相對(duì)于頭部的眼睛位置 , 第二種是測量空間中眼睛關(guān)注點(diǎn)。 視線追蹤的基本工作原理是利用圖象處理技術(shù),使用能鎖定眼睛的特殊攝象機(jī)。平滑尾隨跟蹤必須有一個(gè)緩慢移動(dòng)的目標(biāo),在沒有目標(biāo)的情況下,一般不能執(zhí)行這種眼動(dòng)。有關(guān)視覺輸入的人機(jī)界面研究主要涉及兩個(gè)方面:一是視線跟蹤原理和技術(shù)的研究;二是在使用這種交互方式后 ,人機(jī)界面的設(shè)計(jì)技術(shù)和原理的研究。不等,制造成本也有巨大差異。至 1176。眼跳動(dòng)是一種聯(lián)合眼動(dòng)(即雙眼同時(shí)移動(dòng)),其大小為 1到 40 度視角,持續(xù)時(shí)間為 30到 120ms,最高運(yùn)動(dòng)速度為 400600度 /秒。絕大多數(shù)信息只有在注視時(shí)才能獲得并進(jìn)行加工。它有三種主要形式:跳動(dòng) (Saccades), 注視 (Fixations)和平滑尾隨跟蹤 ( Smooth Pursuit)。早期的視線跟蹤技術(shù)首先應(yīng)用于心理學(xué)研究 (如閱讀研究 ),后被用于人機(jī)交互。隨著數(shù)字化技術(shù)、計(jì)算 機(jī)視覺、人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,基于眼睛視頻分析 (Video oculographic,VOG) 的非侵入式視線追蹤技術(shù)成為當(dāng)前熱點(diǎn)研究方向。在人機(jī)交互和疾病診斷兩個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如助殘、虛擬現(xiàn)實(shí)、認(rèn)知障礙診斷、車輛輔助駕駛、人因分析等。 2 視線跟蹤技術(shù)概述 視線追蹤是利用機(jī)械、電子、光學(xué)等各種檢測手段獲取受試者當(dāng)前“注視方向”的技術(shù)。視線檢測使得抽取對(duì)人機(jī)交互有用的信息成為可 能 ,從而實(shí)現(xiàn)自然的、直覺的和有效的交互 ,因此 ,對(duì)視線跟蹤技術(shù)及其在人機(jī)交互中應(yīng)用的研究具有特殊的價(jià)值。 人們?cè)谟^察外部世界時(shí)眼睛總是與其它人體活動(dòng)自然協(xié)調(diào)地工作 ,并且眼動(dòng)所需的認(rèn)知負(fù)荷很低 ,人眼的注視包含著當(dāng)前的任務(wù)狀況以及人的內(nèi)部狀態(tài)等信息 ,因此眼注視是一種非常好的能使人機(jī)對(duì)
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