【摘要】：視線方向作為一種重要的預(yù)測目標(biāo)注意力的手段,在科學(xué)、醫(yī)療、商業(yè)、教育、刑事、人機交互等各個領(lǐng)域都有深入廣泛的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和數(shù)字圖像處理的不斷發(fā)展和進步,越來越多的眼動跟蹤與視線估計方法被發(fā)現(xiàn)。然而,現(xiàn)有的視線估計系統(tǒng)往往具有很多缺陷和限制。如何在盡量減少設(shè)備、降低系統(tǒng)復(fù)雜性、簡化標(biāo)定過程的同時,打破光照條件的限制,提高對于頭部姿態(tài)的耐受度,提升估計精度是一個非常具有挑戰(zhàn)性的課題。本文針對基于形狀的虹膜中心定位方法不夠精確的問題,提出基于三維眼球模型的虹膜中心定位方法。針對現(xiàn)有的基于深度學(xué)習(xí)的視線估計方法模型復(fù)雜度較高的問題,本文改進了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時引入時序信息,在減少網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的同時,增加了網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測精度以及對于不同光照和圖像分辨率的魯棒性。本文提出一種基于三維眼球模型的精準(zhǔn)虹膜中心定位方法,利用虹膜中心位置與眼球中心位置之間的位置關(guān)系與虹膜輪廓的幾何關(guān)系,解決眼球轉(zhuǎn)動引起的虹膜輪廓變化問題。首先,使用監(jiān)督式下降方法(SDM)定位得到臉部特征點,利用得到的特征點初步計算虹膜中心位置;然后,對初始虹膜中心位置在八領(lǐng)域方向進行迭代;最后,根據(jù)虹膜中心的位置對虹膜輪廓進行更新,以相鄰兩次迭代的方向相反時的位置作為最終的虹膜中心位置。在BioID和GI4E數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明,本文方法可精準(zhǔn)定位虹膜中心位置。在實際的室內(nèi)環(huán)境下實驗,本文方法亦取得魯棒精準(zhǔn)的定位結(jié)果。本文提出一種改進Itracker靜態(tài)模型的方法來預(yù)測單幀圖像的視線方向,并利用多對一的雙向長短時記憶網(wǎng)絡(luò)時序模型來擬合時序信息。通過移除原有Itracker模型的人臉網(wǎng)格模塊,合并左右眼模塊來改進靜態(tài)模型。實驗表明,改進后的靜態(tài)模型在參數(shù)減少接近一半的情況下,在MPIIGaze數(shù)據(jù)集下與現(xiàn)有最新方法相比,視線估計精度得到了11.6%的顯著改善,且對于不同的圖像分辨率具有魯棒穩(wěn)定的估計精度。在EyeDiap數(shù)據(jù)集的評測中,提出的時序模型又為靜態(tài)模型帶來了3%的精度提升。
【圖文】：

2圖 1- 1 視線估計的應(yīng)用Figure 1-1. Some application of gaze estimation.（4）教育領(lǐng)域[12] [13] [14]。通過眼動跟蹤與視線估計方法可以有效地采集好動且注意耐久度低的嬰幼兒的眼動數(shù)據(jù)，然后通過分析嬰幼兒與周圍的人和環(huán)境之間交互的數(shù)據(jù)，研究人員可以獲得關(guān)于嬰幼兒某些能力的發(fā)展及變化的深層次認(rèn)識。通過對嬰幼兒學(xué)習(xí)模式的認(rèn)識，，更好地指導(dǎo)和改進當(dāng)下的教育模式，有效地提升教育質(zhì)量。同樣的，在體育運動的教學(xué)中，研究人員使用視線跟蹤方法來考

snakuscule的結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP18

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王林;頭部可運動的頭戴式視線跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

2 徐興民;視線跟蹤技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

本文編號：2697822