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视线追踪联合脑电的飞行员操纵意图检测方法
1
作者 蒋光毅 王长元 刘洲洲 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第1期23-31,共9页
为解决基于飞行员行为与生理数据的飞行员意图分析问题,采用视线追踪设备和脑电仪实时记录飞行员视觉注视行为和脑电信号,并采用转换编码器-卷积神经网络模型(Transformer Encoder-CNN)进行操作意图的分类。通过在模拟飞行环境下开展飞... 为解决基于飞行员行为与生理数据的飞行员意图分析问题,采用视线追踪设备和脑电仪实时记录飞行员视觉注视行为和脑电信号,并采用转换编码器-卷积神经网络模型(Transformer Encoder-CNN)进行操作意图的分类。通过在模拟飞行环境下开展飞行训练实验,将特定感兴趣区域的视觉注视行为联合飞行操作数据,实现不同时间段的飞行中飞行员高度、空速、姿态、航向四种操纵意图进行精确检测分类,形成操纵意图数据集,供神经网络模型进行机器学习。实验结果表明:该方法的神经网络模型对操纵意图分类识别准确率达到92%,能够有效检测飞行员的操纵意图,准确率提高了6%。 展开更多
关键词 脑电 视线追踪 神经网络 操纵意图检测
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基于机器学习的视线追踪方法及其在移动端四旋翼控制的应用
2
作者 胡佳辉 陆永华 +2 位作者 刘江伟 严长凯 刘韬 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第5期547-554,共8页
提出了一种基于机器学习的移动设备单目视线追踪技术。这种非侵入、便捷、低成本的注视追踪方法可以实时捕捉用户在移动设备屏幕上的注视点。结合四旋翼飞行器的三维运动控制,将用户的视线信号转化为四旋翼飞行器的控制信号,解决了以往... 提出了一种基于机器学习的移动设备单目视线追踪技术。这种非侵入、便捷、低成本的注视追踪方法可以实时捕捉用户在移动设备屏幕上的注视点。结合四旋翼飞行器的三维运动控制,将用户的视线信号转化为四旋翼飞行器的控制信号,解决了以往控制方法的局限性,使用户可以通过视觉交互操控飞行器。为了明确该方法的可行性,本文设置了一条复杂的四旋翼飞行赛道。受试者被要求将视线介入到控制流中,以完成飞行任务。通过与基于操纵杆的控制方法进行比较,对飞行性能进行了评估。实验结果表明,本文方法能提高四旋翼飞行器运动轨迹的平滑性和合理性,并能为四旋翼飞行器控制引入多样性、便利性和直观性。 展开更多
关键词 视线追踪 无人机控制 机器学习 人机交互 眼球驱动
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基于图像梯度和改进椭圆拟合算法的视线追踪方法
3
作者 王鹏 苑硕 +1 位作者 董鑫 陶文杰 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期48-53,60,共7页
针对单摄像机视线追踪系统检测精度低且速度慢等问题,提出一种基于图像梯度和改进的椭圆拟合算法的视线追踪方法.首先,利用改进的人脸识别算法和“三庭五眼”的人脸比例算法对预处理后的图像信息进行人脸和眼睛部位的检测定位;其次,采... 针对单摄像机视线追踪系统检测精度低且速度慢等问题,提出一种基于图像梯度和改进的椭圆拟合算法的视线追踪方法.首先,利用改进的人脸识别算法和“三庭五眼”的人脸比例算法对预处理后的图像信息进行人脸和眼睛部位的检测定位;其次,采用图像梯度算法定位人眼的瞳孔中心点,再分别利用改进的星射线算法与椭圆拟合方法确定虹膜边缘和虹膜中心,通过中心坐标评判完成瞳孔中心定位;最后,使用坐标法判定视线方向.实验结果表明,该方法可有效降低头动、眼睑和眼镜等因素造成的检测误差,并且能够准确判断人眼视线方向,具有较好的鲁棒性和实时性. 展开更多
关键词 视线追踪 瞳孔中心定位 图像梯度 椭圆拟合 人脸检测
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基于人脸视线追踪技术的嵌入式人机监护系统设计
4
作者 丁一芸 《信息与电脑》 2023年第24期120-122,共3页
为实时追踪用户的眼睛运动轨迹,设计一种基于人脸视线追踪技术的嵌入式人机监护系统。系统采用ARM7系列芯片作为核心硬件,利用人脸检测算法及视线追踪方法实现嵌入式人机监护系统的监护功能。实验结果表明,该系统追踪到的坐标与实际坐... 为实时追踪用户的眼睛运动轨迹,设计一种基于人脸视线追踪技术的嵌入式人机监护系统。系统采用ARM7系列芯片作为核心硬件,利用人脸检测算法及视线追踪方法实现嵌入式人机监护系统的监护功能。实验结果表明,该系统追踪到的坐标与实际坐标一致,可以实现精准追踪。 展开更多
关键词 人脸视线追踪 嵌入式 人机监护系统
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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
5
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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双摄像机双光源视线追踪系统标定方法研究 被引量：11
6
作者 迟健男 张闯 +2 位作者 王翠娟 张琼 李颖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期883-891,共9页
针对现有平面镜反射标定方法的不足,提出了一种基于多摄像机全局标定的视线追踪系统标定方法。通过在屏幕对面放置一对标定摄像机与系统摄像机构成多摄像机系统,标定摄像机直接拍摄标定目标,测量系统摄像机、光源和屏幕之间的空间位置... 针对现有平面镜反射标定方法的不足,提出了一种基于多摄像机全局标定的视线追踪系统标定方法。通过在屏幕对面放置一对标定摄像机与系统摄像机构成多摄像机系统,标定摄像机直接拍摄标定目标,测量系统摄像机、光源和屏幕之间的空间位置关系。通过多摄像机全局标定确定系统摄像机和标定摄像机的坐标转换关系。通过坐标转换最终标定出系统摄像机坐标系中摄像机、光源、屏幕的空间位置关系。该方法解决了屏幕和光源不在系统摄像机视野范围内的问题,减小了图像误差。系统标定结果验证了该方法的有效性,同时为其他同类系统标定提供了一种解决问题的思路。 展开更多
关键词 视线追踪 红外光源 系统标定 全局标定 坐标转换
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视线追踪系统中眼睛跟踪方法研究 被引量：7
7
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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使用立体视觉信息的视线追踪系统设计 被引量：6
8
作者 张鹏翼 王志良 +1 位作者 郑思仪 张琼 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-51,共5页
为提高视线方向计算精度,研制了一种基于立体视觉的视线追踪系统.首先设计了一种可产生相邻2帧"亮暗瞳"图像的双摄像机红外光源,使用图像做差和椭圆拟合的方式计算瞳孔中心,结合在"暗瞳"图像中得到普洱钦斑中心,确... 为提高视线方向计算精度,研制了一种基于立体视觉的视线追踪系统.首先设计了一种可产生相邻2帧"亮暗瞳"图像的双摄像机红外光源,使用图像做差和椭圆拟合的方式计算瞳孔中心,结合在"暗瞳"图像中得到普洱钦斑中心,确定局部视线的盯视方向.然后根据人类视线移动特点,提出使用神经网络结合卡尔曼滤波的方法进行瞳孔跟踪,用支持向量回归对人眼立体参数、局部视线盯视方向和盯视点之间的关系进行训练,得到视线映射模型.实验结果表明,该系统能基本消除用户大范围头动的干扰. 展开更多
关键词 视线追踪 人机交互 瞳孔 普尔钦斑
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一种可适应自然头动的视线追踪系统的研制及应用 被引量：6
9
作者 黄莹 王志良 +1 位作者 涂序彦 戚颖 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期764-770,共7页
提出一种适用于单相机的非穿戴式实时视线追踪新方法,并实现了一套样机系统.为提高视线追踪对使用者头动的适应性,提出一个头动自适应视线方向实时计算方法(ARGCMH).方法包含三个计算模型,它们在一套决策算法的控制下相互协调配合,实现... 提出一种适用于单相机的非穿戴式实时视线追踪新方法,并实现了一套样机系统.为提高视线追踪对使用者头动的适应性,提出一个头动自适应视线方向实时计算方法(ARGCMH).方法包含三个计算模型,它们在一套决策算法的控制下相互协调配合,实现视线追踪在一定范围内对头动的自适应,同时保持了适当的追踪精度和速度.实际测评给出了系统主要性能指标,并用一应用实例展现了系统的应用潜力. 展开更多
关键词 视线追踪 机器视觉 人机交互
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可用性测试中的视线追踪技术 被引量：29
10
作者 张光强 沈模卫 陶嵘 《人类工效学》 2001年第4期9-14,共6页
由于人机交互过程中用户性质的变化和以用户为中心的设计 (user centereddesign,UCD)的兴起 ,可用性测试成为计算机类产品设计过程的重要环节。由于传统工效学测试方法普遍存在着主观性强、样本量小、外部效度低等问题 ,将视线追踪技术... 由于人机交互过程中用户性质的变化和以用户为中心的设计 (user centereddesign,UCD)的兴起 ,可用性测试成为计算机类产品设计过程的重要环节。由于传统工效学测试方法普遍存在着主观性强、样本量小、外部效度低等问题 ,将视线追踪技术引入可用性测试领域 ,尤其是应用到视觉用户界面评估过程中 ,能显著提高可用性测试的客观性和有效性 ,并有助于揭示用户的认知加工过程。目前存在多种眼动测量指标 。 展开更多
关键词 可用性测试 视线追踪 UCD 测量指标 用户界面评估 工效学
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一种由粗及精的视线追踪系统平面视线参数检测方法 被引量：3
11
作者 迟健男 张闯 +1 位作者 陈凯 胡涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期902-911,共10页
针对视线追踪系统视线参数检测需求和现有方法的不足,基于亮暗瞳差分方案提出了一种采用由粗及精策略的平面视线参数检测方法。在暗瞳图像应用AdaBoost方法定位人脸,根据人脸五官分布先验知识初步确定人眼区域并标记暗瞳图像对应的人眼... 针对视线追踪系统视线参数检测需求和现有方法的不足,基于亮暗瞳差分方案提出了一种采用由粗及精策略的平面视线参数检测方法。在暗瞳图像应用AdaBoost方法定位人脸,根据人脸五官分布先验知识初步确定人眼区域并标记暗瞳图像对应的人眼区域。在差分图像采用投影法确定瞳孔潜在区域,通过形态和尺度分析滤波定位瞳孔。对瞳孔进行边缘检测和椭圆拟合,提取瞳孔中心参数。在暗瞳图像瞳孔对应区域附近搜索并检测普尔钦斑并提取普尔钦斑中心参数。根据瞳孔和普尔钦斑中心参数获取平面视线参数。在视线追踪系统中的应用表明该方法能够可靠、精确的检测平面视线参数。 展开更多
关键词 信息处理技术 视线追踪 平面视线参数 亮瞳图像 ADABOOST 瞳孔检测 椭圆拟合
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视线追踪技术及其在e-Learning系统中的应用 被引量：5
12
作者 张家华 彭超云 张剑平 《远程教育杂志》 CSSCI 2009年第5期74-78,共5页
视线追踪作为视觉心理的一种重要研究方法,正广泛应用于多个领域。将视线追踪技术应用于e-Learning系统中,将提供一种新的研究视角。本文介绍了视线追踪技术及其特点,并通过两个眼动实验案例论述了该技术在e-Learning研究中的应用,以及... 视线追踪作为视觉心理的一种重要研究方法,正广泛应用于多个领域。将视线追踪技术应用于e-Learning系统中,将提供一种新的研究视角。本文介绍了视线追踪技术及其特点,并通过两个眼动实验案例论述了该技术在e-Learning研究中的应用,以及对e-Learning系统设计的启示。最后以AdeLE项目为例,阐述了视线追踪技术在适应性e-Learning系统中的应用及其前景。 展开更多
关键词 视线追踪 E-LEARNING 眼动 适应性 学习支持
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人体自由运动状态下的视线追踪算法研究 被引量：3
13
作者 潘世豪 赵新灿 +1 位作者 王雅萍 高明磊 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期911-914,共4页
针对人体在大空间范围内自由运动时视线方向难以追踪的问题,构建了一套基于光学跟踪设备的头戴式视线追踪系统。系统通过被动式光学追踪设备和头戴式眼部摄像机获取使用者的头部运动状态与眼部图像,然后依据初始标定结果来估计使用者自... 针对人体在大空间范围内自由运动时视线方向难以追踪的问题,构建了一套基于光学跟踪设备的头戴式视线追踪系统。系统通过被动式光学追踪设备和头戴式眼部摄像机获取使用者的头部运动状态与眼部图像,然后依据初始标定结果来估计使用者自由运动状态下的视线方向;最后对系统进行简化,得到了适用于同类环境、与具体硬件设备无关的视线跟踪三点三面三变换几何模型。对系统进行应用实验和误差分析表明,使用者在3.0 m×3.2 m×2.0 m的大工作空间内自由运动时视线追踪误差为1.69°,频率为20 Hz。 展开更多
关键词 视线追踪 自由运动 光学跟踪 人机交互
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网页可用性评价的视线追踪技术研究 被引量：11
14
作者 李宏汀 葛列众 郑燕 《人类工效学》 2007年第4期12-14,25,共4页
为探讨视线追踪技术在网页可用性评价中的应用,采用美国ASL公司的504视线追踪系统记录了24名被试在浏览某电子商务网站两个候选版式时的行为绩效指标和视线运动特征。对不同版式设计下被试的视觉搜索特征和绩效进行了分析。结果表明:①... 为探讨视线追踪技术在网页可用性评价中的应用,采用美国ASL公司的504视线追踪系统记录了24名被试在浏览某电子商务网站两个候选版式时的行为绩效指标和视线运动特征。对不同版式设计下被试的视觉搜索特征和绩效进行了分析。结果表明:①版式设计方式对被试视觉搜索策略有明显影响;②视线追踪技术可以作为传统行为绩效指标评价方法的有益补充应用于网页可用性评价。 展开更多
关键词 网页 可用性 视线追踪技术 评价
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沉浸式三维视线追踪算法研究 被引量：3
15
作者 赵新灿 潘世豪 +1 位作者 王雅萍 帖云 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2027-2035,共9页
针对大型沉浸式虚拟环境中人机交互完全依赖肢体动作且效率低等问题,提出利用三维视线追踪技术得到用户注视点,以实现交互操作,为沉浸式环境提供一种自然、双向的交互手段。创新性地将Leap Motion用于瞳孔位置跟踪,通过被动式光学追踪... 针对大型沉浸式虚拟环境中人机交互完全依赖肢体动作且效率低等问题,提出利用三维视线追踪技术得到用户注视点,以实现交互操作,为沉浸式环境提供一种自然、双向的交互手段。创新性地将Leap Motion用于瞳孔位置跟踪,通过被动式光学追踪设备获取使用者的头部运动状态,依据初始标定得到的映射方程来估计使用者大空间范围内自由运动状态下的三维注视点。实验表明,使用者在3.0 m×3.2 m×2.0 m的空间内自由运动时,集成系统对三维注视点的估计频率可达60 Hz,估计误差小于45 mm,为视线追踪在沉浸式虚拟环境中的广泛应用奠定了基础。 展开更多
关键词 三维视线追踪 双视线向量 沉浸式环境 自由运动
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基于视线追踪的人机交互仿真系统的研制与应用 被引量：3
16
作者 黄莹 王志良 戚颖 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第24期6678-6682,共5页
基于自主设计并实现的视线追踪方案,提出一套新的有广泛应用前景的人机交互方法,并构建了一个仿真原型系统。首先,利用机器视觉技术实现了非穿戴式的实时视线追踪,并采用带头动补偿的视线方向计算模型体系,使得视线追踪能适应操作者头... 基于自主设计并实现的视线追踪方案,提出一套新的有广泛应用前景的人机交互方法,并构建了一个仿真原型系统。首先,利用机器视觉技术实现了非穿戴式的实时视线追踪,并采用带头动补偿的视线方向计算模型体系,使得视线追踪能适应操作者头部在一定范围内的活动。面向交互,根据眼动心理学的相关理论提出了基于眼动状态的有意眼动命令识别方法。实际测评结果表明,这样既提高了眼动命令输入的有效性,同时也减少了实时眼动输入给操作者带来的困扰,使人机交互的过程更加自然、和谐。 展开更多
关键词 视线追踪 人机交互 眼动 人机工程 图形用户界面 仿真
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基于视线追踪技术的工艺操作人员人为失误识别研究 被引量：5
17
作者 胡瑾秋 张来斌 胡静桦 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期142-147,共6页
为了对生产加工过程中工艺操作人员的不安全行为进行有效监控,及时避免因操作失误带来的工艺安全事故,开展基于视线追踪技术的工艺操作人员人为失误识别研究。通过设计眼动实验方案,利用视线追踪技术采集操作者在工艺流程控制过程中各... 为了对生产加工过程中工艺操作人员的不安全行为进行有效监控,及时避免因操作失误带来的工艺安全事故,开展基于视线追踪技术的工艺操作人员人为失误识别研究。通过设计眼动实验方案,利用视线追踪技术采集操作者在工艺流程控制过程中各类失误模式的眼动数据,并对采集的数据进行统计,提取失误行为的眼动特征,并建立人为失误智能识别方法,利用距离函数聚类实现现场操作人员失误状态的准确识别。研究结果表明:以被试样本在不同区域的视线停留时间百分比作为特征参数,并运用欧氏距离函数分类法判别人员操作状态,对操作人员的不安全行为能够准确识别。 展开更多
关键词 视线追踪 眼动分析 人为失误 模式识别
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基于视频的视线追踪技术的专利分析 被引量：2
18
作者 詹超慧 戚颖 +2 位作者 奚惠宁 冯薇 曹璐 《电视技术》 北大核心 2013年第S2期85-87,共3页
通过对基于视频的视线追踪技术的全球专利申请和中国专利申请进行检索与统计,概览了该领域专利申请的总体情况,定性与定量地分析出在基于视频的视线追踪技术领域的专利分布结构,并研究了该领域中存在哪些发展空间,希望对业内人士有所帮助。
关键词 视频 视线追踪 专利 分析
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基于视线追踪的人机交互界面可用性测试 被引量：4
19
作者 苗冲冲 丁霖 +1 位作者 方卫宁 王洁 《人类工效学》 2014年第2期77-81,共5页
人机交互界面可用性水平的高低直接影响用户作业的安全和高效,传统的可用性测试方法很难客观反映用户在进行人机交互时的思维活动,且受主试主观因素约束较多。本文结合视线追踪技术,提出基于视线追踪的人机交互界面可用性测试方法,并以... 人机交互界面可用性水平的高低直接影响用户作业的安全和高效,传统的可用性测试方法很难客观反映用户在进行人机交互时的思维活动,且受主试主观因素约束较多。本文结合视线追踪技术,提出基于视线追踪的人机交互界面可用性测试方法,并以两套典型系统人机交互界面为例,进行了测试和对比分析。结果显示此方法能降低传统可用性测试方法的误差和主观影响,显著地提高人机交互界面可用性测试的有效性和客观性,在传统的可用性测试的基础上融入视线追踪技术,可以更直观的评价人机交互界面的可用性水平,提出人机交互界面可用性存在的问题。 展开更多
关键词 视线追踪 人机交互界面 可用性测试 眼动仪
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基于视线追踪,产品设计概念可用性评价方法 被引量：6
20
作者 王秋惠 杨爱慧 任成元 《人类工效学》 2011年第1期55-59,共5页
本文对视线追踪技术引入UCD产品创新过程产品设计概念可用性测试评价的方法进行研究,将模型置入虚拟环境,方法进行人机交互可用性分析与评价,利用视线追踪技术,跟踪捕获用户信息认知加工过程,判断目标用户的认知反应。分析目标用户兴趣... 本文对视线追踪技术引入UCD产品创新过程产品设计概念可用性测试评价的方法进行研究,将模型置入虚拟环境,方法进行人机交互可用性分析与评价,利用视线追踪技术,跟踪捕获用户信息认知加工过程,判断目标用户的认知反应。分析目标用户兴趣,提炼基于视线追踪技术的产品设计概念人机交互可用性评价方法。 展开更多
关键词 视线追踪技术 产品设计概念 可用性评价
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