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一种基于粒子滤波的瞳孔跟踪方法 被引量:2
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作者 王长元 金瑞铭 +1 位作者 田宝杰 薛鹏翔 《计算机与数字工程》 2015年第11期2044-2046,2077,共4页
视线追踪技术越来越受到国内外的重视,成为许多学科的研究热点。而其中瞳孔跟踪这一环节相当重要。粒子滤波(Particle Filter)作为处理非线性非高斯系统滤波问题的主要手段,克服了卡尔曼滤波(Kalman Filter)的缺陷,它对系统的过程噪声... 视线追踪技术越来越受到国内外的重视,成为许多学科的研究热点。而其中瞳孔跟踪这一环节相当重要。粒子滤波(Particle Filter)作为处理非线性非高斯系统滤波问题的主要手段,克服了卡尔曼滤波(Kalman Filter)的缺陷,它对系统的过程噪声和观测噪声没有分布限制。而SIR(Sequential Importance Resampling)的采样方法能很好地消除传统粒子滤波方法中的粒子退化现象。论文应用基于SIR的粒子滤波方法跟踪瞳孔,实验证明该方法能够较为准确地实时跟踪瞳孔,有较高的研究和应用价值。 展开更多
关键词 视线追踪 瞳孔跟踪 粒子滤波
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粒子滤波和卡尔曼滤波组合的瞳孔跟踪方法 被引量:2
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作者 王长元 张文强 薛鹏翔 《计算机与数字工程》 2018年第4期739-742,共4页
由于瞳孔目标运动的非线性非高斯性,但是粒子滤波(Kalman Filter)瞳孔跟踪算法能够很好地解决非线性非高斯问题,卡尔曼滤波(Particle Filter)算法是对瞳孔目标状态的最优估计。将粒子滤波算法和卡尔曼滤波算法组合可以获得更为精确的瞳... 由于瞳孔目标运动的非线性非高斯性,但是粒子滤波(Kalman Filter)瞳孔跟踪算法能够很好地解决非线性非高斯问题,卡尔曼滤波(Particle Filter)算法是对瞳孔目标状态的最优估计。将粒子滤波算法和卡尔曼滤波算法组合可以获得更为精确的瞳孔跟踪结果。粒子滤波的结果作为卡尔曼滤波的观测值,并且根据粒子滤波的跟踪结果确定卡尔曼滤波的转换矩阵,最终达到理想的瞳孔目标跟踪性能。 展开更多
关键词 粒子滤波 卡尔曼滤波 瞳孔跟踪
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基于双眼同步运动特征约束的Kalman瞳孔跟踪算法 被引量:1
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作者 张远辉 李颜 +1 位作者 李孝禄 朱俊江 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期78-83,共6页
针对注视点研究中,红外光照明下双眼瞳孔运动的定位跟踪存在误差的问题,以双眼实时图像为研究对象,提出一种基于双眼同步运动特征约束的瞳孔跟踪算法。根据人类双眼在注视过程中的同步运动特征,把双眼瞳孔间距矢量作为隐式参数进行估计... 针对注视点研究中,红外光照明下双眼瞳孔运动的定位跟踪存在误差的问题,以双眼实时图像为研究对象,提出一种基于双眼同步运动特征约束的瞳孔跟踪算法。根据人类双眼在注视过程中的同步运动特征,把双眼瞳孔间距矢量作为隐式参数进行估计,简化包含左右眼位置、速度和双眼瞳孔间距的模型为统一的双眼同步跟踪模型,运用Kalman滤波器实现了运动特征估计和状态跟踪。实验采用自制的头戴式注视点传感装置进行眼部图像的采集。实验表明,该算法跟踪精度高,抗干扰能力强。相较于传统的以左右瞳孔位置与速度以及左右眼相对位置为状态量的算法,本文算法在位置跟踪和速度跟踪的鲁棒性上有明显改善,算法计算量也明显减少。另外,经过本文算法处理后的注视点位置估计精度大大提高,为注视点在人机交互领域中的进一步应用奠定了基础。 展开更多
关键词 红外注视点 双眼同步运动 卡尔曼滤波 瞳孔跟踪
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一种新的基于瞳孔-角膜反射技术的视线追踪方法 被引量:24
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作者 张闯 迟健男 +1 位作者 张朝晖 王志良 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1272-1285,共14页
针对现有单相机单光源视线追踪系统存在的几个问题:精度不高、头动受限以及标定复杂,提出了一种新的基于瞳孔-角膜反射(PCCR)技术的视线追踪方法.通过提出的瞳孔边缘滤波算法(RDPEF)和三通道伪彩色图(TCPCM)解决了近红外条件下瞳孔定位... 针对现有单相机单光源视线追踪系统存在的几个问题:精度不高、头动受限以及标定复杂,提出了一种新的基于瞳孔-角膜反射(PCCR)技术的视线追踪方法.通过提出的瞳孔边缘滤波算法(RDPEF)和三通道伪彩色图(TCPCM)解决了近红外条件下瞳孔定位误差较大、瞳孔跟踪鲁棒性较差的问题,进而提高了视线特征提取的精度.通过提出的头部位置补偿方法以及个体差异转化模型,使二维映射模型允许使用者头部运动并且只需要单点标定.该方法提高了单相机视线追踪的精度和应用范围,为面向人机交互的视线追踪系统提供了有效的低成本解决方案. 展开更多
关键词 视线追踪 瞳孔定位 瞳孔跟踪 视线估计 瞳孔-角膜反射(PCCR)技术
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视线追踪系统中眼睛跟踪方法研究 被引量:7
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作者 张闯 迟健男 +1 位作者 张朝晖 王志良 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1051-1061,共11页
为解决视线追踪系统中红外图像瞳孔跟踪鲁棒性差的问题,提出一种基于伪彩色图的粒子滤波瞳孔跟踪算法.利用亮暗瞳现象,提出三通道伪彩色图(Triple-channel pseudo-color map,TCPCM)的概念,并将其引入瞳孔跟踪过程.TCPCM充分利用了各通... 为解决视线追踪系统中红外图像瞳孔跟踪鲁棒性差的问题,提出一种基于伪彩色图的粒子滤波瞳孔跟踪算法.利用亮暗瞳现象,提出三通道伪彩色图(Triple-channel pseudo-color map,TCPCM)的概念,并将其引入瞳孔跟踪过程.TCPCM充分利用了各通道信息,瞳孔区域的色彩明显与人脸其他部位不同,提高了跟踪的稳定性与精确性.采用了直方图相似性度量与几何相似性度量相结合的二次更新的瞳孔感知模型,提高了粒子权重的可信性.针对实时性要求,引入快速特征提取步骤,减少特征提取的时间,提高特征提取的可靠性.实验结果表明,该算法在瞳孔目标检测效果、跟踪稳定性和运行时间方面都有良好的性能. 展开更多
关键词 视线追踪 瞳孔定位 瞳孔跟踪 粒子滤波 瞳孔–角膜反射技术
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非接触式眼压计人眼跟踪算法研究
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作者 刘颖 王劲松 王苗 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2021年第5期27-31,共5页
非接触式眼压计测量眼压的前提是对人眼瞳孔进行精确跟踪定位。通过对非接触式眼压测量跟踪系统的研究,提出汇聚式双目视觉的人眼瞳孔跟踪方法,采用结合帧差法和Mean-Shift算法的改进算法进行目标跟踪,解决了Mean-Shift算法对瞳孔进行... 非接触式眼压计测量眼压的前提是对人眼瞳孔进行精确跟踪定位。通过对非接触式眼压测量跟踪系统的研究,提出汇聚式双目视觉的人眼瞳孔跟踪方法,采用结合帧差法和Mean-Shift算法的改进算法进行目标跟踪,解决了Mean-Shift算法对瞳孔进行跟踪过程中,有跟踪目标丢失现象的问题,通过下位机驱动三轴电机进行移动,调整系统与人眼的相对位置,以实现人眼瞳孔的精确跟踪。经在样机上实验,其结果表明:系统跟踪定位误差≤0.1 mm,跟踪过程在1 s内完成。 展开更多
关键词 非接触式眼压测量 瞳孔跟踪 双目视觉 图像处理 Mean-Shift算法改进
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基于图像处理技术的瞳孔和角膜反射中心提取算法 被引量:5
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作者 王锦榕 袁学海 刘增良 《智能系统学报》 北大核心 2012年第5期423-428,共6页
为了提高瞳孔中心的实时提取精度和抗干扰能力,利用基于瞳孔-角膜跟踪法原理和图像处理的眼动跟踪技术,实现瞳孔和角膜反射中心的精确提取.首先在红外光源条件下,用摄像机捕获人眼图像,通过图像自适应二值化阈值确定图像处理区域,以减... 为了提高瞳孔中心的实时提取精度和抗干扰能力,利用基于瞳孔-角膜跟踪法原理和图像处理的眼动跟踪技术,实现瞳孔和角膜反射中心的精确提取.首先在红外光源条件下,用摄像机捕获人眼图像,通过图像自适应二值化阈值确定图像处理区域,以减小处理时间;其次,利用高低2次二值化阈值提取角膜反射中心;然后求取自适应最佳阈值确定瞳孔位置和大小;最后用梯度法提取瞳孔轮廓特征点,并用椭圆拟合瞳孔的方法确定瞳孔中心.实验结果表明,该算法在保证瞳孔和角膜反射中心提取的准确性和稳定性的同时,能满足实时处理要求. 展开更多
关键词 瞳孔中心 角膜反射中心 图像处理 瞳孔-角膜跟踪 自适应最佳阈值 椭圆拟合 提取算法
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视野计中瞳孔自动跟踪系统的设计实现
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作者 王秋晓 安大伟 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1075-1079,共5页
瞳孔自动跟踪系统是全自动视野计的关键组成部分。本文利用积分图计算特征值快速的优点,在训练Adaboost强分类器的基础上研究了训练级数与分类器总误检率的关系,引入逐层放大检测窗口的检测策略,提出了一种多层级联的层叠分类器用于眼... 瞳孔自动跟踪系统是全自动视野计的关键组成部分。本文利用积分图计算特征值快速的优点,在训练Adaboost强分类器的基础上研究了训练级数与分类器总误检率的关系,引入逐层放大检测窗口的检测策略,提出了一种多层级联的层叠分类器用于眼睛定位与跟踪。该算法的应用在保留了传统强分类器高检测率的基础上,明显降低了对目标图像的误检率。同时文章阐述了算法的主要实现函数并设计了下颚托架系统的运动控制方案。 展开更多
关键词 瞳孔自动跟踪系统 视野计 分类器 托架
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用于数码相机的瞳孔控制自动对焦技术 被引量:4
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作者 田宜彬 徐之海 +3 位作者 冯华君 王凌 李奇 戴顺林 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第1期53-55,58,共4页
对焦窗口的选择是数码相机进行自动对焦的关键问题之一。现有的对焦窗口的选择方法过于简单,由于成像目标的复杂性,有必要使对焦窗口的选择本身实现自动化和智能化[1]。提出了一种利用数字图像处理来进行瞳孔控制自动对焦的方法。对现... 对焦窗口的选择是数码相机进行自动对焦的关键问题之一。现有的对焦窗口的选择方法过于简单,由于成像目标的复杂性,有必要使对焦窗口的选择本身实现自动化和智能化[1]。提出了一种利用数字图像处理来进行瞳孔控制自动对焦的方法。对现有照相机结构稍加改进后,可以利用数码相机中现有的CCD/CMOS图像传感器获取拍摄者眼睛的图像,再通过对拍摄者眼睛的图像进行处理来判断其瞳孔在眼睛中的位置。根据这一位置信息,可以推断拍摄者的注意力所集中的区域,从而对焦窗口的自动选择。 展开更多
关键词 数码相机 自动对焦 对焦窗口 对焦评价函数 瞳孔跟踪
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