基于FPGA的實(shí)時(shí)視線定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、視線定位是一個(gè)新興的研究課題，不論是在人機(jī)交互領(lǐng)域還是在行為分析方面都有著十分重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。本文通過(guò)對(duì)多種視線檢測(cè)方法的對(duì)比以及實(shí)際情況的需求，最終采用基于圖像處理的方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了人眼視線實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。本文所做的主要工作有:
　　(1)詳細(xì)地介紹了視線檢測(cè)的研究現(xiàn)狀，論述了視線檢測(cè)的發(fā)展過(guò)程和基本手段，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析;
　　(2)對(duì)本文的開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述，主要包括ZYNQ的啟動(dòng)與配置過(guò)程、Lin

2、ux系統(tǒng)的移植以及QT運(yùn)行庫(kù)的交叉編譯;
　　(3)提出本文設(shè)計(jì)的總體框架和具體功能模塊，并對(duì)本文的關(guān)鍵技術(shù)加以介紹;
　　(4)分析和研究了基于圖像處理方法的視線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)中采用的算法做了必要的改善。例如改進(jìn)中值濾波函數(shù)里面的排序算法，在最壞情況下改進(jìn)中值濾波函數(shù)大概節(jié)省了30％的時(shí)間;采用高效率的投影積分算法進(jìn)行人臉檢測(cè)，大大降低了算法復(fù)雜度;引進(jìn)縮小眼睛搜尋區(qū)域的粗定位算法，大大提高了眼睛窗口的檢測(cè)精度。所有這些

3、措施，都保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性;
　　(5)以實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)視線定位系統(tǒng)進(jìn)行全方位的測(cè)試，并分析系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，提出解決方案。測(cè)試結(jié)果表明，視線定位系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性?xún)煞矫娑蓟緷M足設(shè)計(jì)要求。
　　整個(gè)系統(tǒng)以ZedBoard開(kāi)發(fā)板為硬件平臺(tái)，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方式。硬件方面，以ZYNQ中的雙核Cortex-A9 ARM為控制核心，完成Linux系統(tǒng)運(yùn)行和應(yīng)用軟件界面操作，并以FPGA為核心外設(shè)，完成