基于圖像紋理和SVR的視線估計(jì)系統(tǒng)研究.pdf

1、眼睛是外界信息進(jìn)入人腦的主要通道,對(duì)其活動(dòng)情況的研究有助于理解人類對(duì)信息加工的過程。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展,在無干擾的環(huán)境下,利用計(jì)算機(jī)對(duì)人的視覺過程進(jìn)行精確追蹤的眼動(dòng)跟蹤技術(shù)開始成為智能人機(jī)交互方式的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文首先闡述課題研究背景,介紹了國內(nèi)外視線跟蹤技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及今后應(yīng)用中視線跟蹤系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求,并結(jié)合視線跟蹤技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,論述了視線跟蹤技術(shù)所需要解決的問題。
　　接下來

2、從眼球的生理結(jié)構(gòu)入手,介紹了現(xiàn)有視線跟蹤注視點(diǎn)估計(jì)方法以及基于三維眼球模型的標(biāo)定和基于二維回歸的標(biāo)定。針對(duì)視線跟蹤標(biāo)定函數(shù)的建模,對(duì)基于瞳孔—角膜矢量的回歸方程進(jìn)行了研究,采用不同方程分別對(duì)視線注視點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸擬合。最后基于標(biāo)定函數(shù)的求解實(shí)際上是一個(gè)小樣本、非線性回歸問題的理論基礎(chǔ)上,應(yīng)用了基于瞳孔—角膜矢量的支持向量機(jī)回歸算法,估計(jì)用戶的注視方向。
　　基于圖像紋理特征的理論,對(duì)眼圖采用不同的LBP進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì),

3、仿真結(jié)果可以看出LBP統(tǒng)計(jì)直方圖表示圖像局部的紋理信息,可以表征不同注視點(diǎn)眼圖的差異,以表達(dá)用戶注視方向的信息。在此基礎(chǔ)上,為了降低紋理特征向量的維數(shù)并且能夠提取更豐富的紋理特征,將基于多級(jí)CS-LBP特征提取得到的直方圖特征向量作為支持向量回歸機(jī)的輸入,估計(jì)用戶的注視方向。
　　最后基于信息融合的理論,提出了基于特征融合的視線跟蹤注視點(diǎn)估計(jì)的算法。在討論了眼睛圖像模型特征和紋理特征的選取后,將瞳孔—角膜矢量與多級(jí)CS-LBP直方