基于眼动的用户交互行为规律分析技术

发布时间：2023-05-07 15:14

　　眼动交互作为一种新型交互方式,因其具有主动性、开放性、智能性和即时性等特点,已经在智能驾驶、智慧医疗、智能家居及智慧教育等多个领域得到了广泛的应用。人类的视线具有双向性,眼睛在获取或输出信息时眼动信息中蕴含了隐式及显式交互意图,这些信息在眼动交互技术中发挥着重要作用。通过研究眼动行为规律,有效地预测用户隐式交互意图、合理地表达显式操控意图,是提升眼动交互系统智能性与自然性的关键。因此,本文从视线反馈和视线控制两个方面对交互过程中的眼动行为规律展开研究。在视线反馈方面,本文首先以眼动信息为基础实现了眼动兴趣区域提取算法;之后,从时间和空间两个维度对注视行为的关注度进行描述,并利用引入视觉特性的模糊核聚类算法对注视点进行软划分;然后,构建了融合眼动兴趣区域的关注度计算模型,分析潜在交互意图与眼动行为的内在规律,从而有效地预测用户交互过程中的隐式意图;最终通过实验验证了该模型的有效性。在视线控制方面,首先构建人机协作中的眼动交互评估指标体系;之后,根据眼动行为特征及基于区域的眼动交互机制构建了眼动行为库,设计实现了针对眼动行为的识别算法;然后,以无人机的眼动操控任务为背景,通过交互实验获取交...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视线反馈技术研究现状
        1.2.2 视线控制技术研究现状
        1.2.3 研究现状总结
    1.3 主要研究内容与章节安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 章节安排
    1.4 本章小结
第二章 眼动交互技术基础
    2.1 眼动交互基础知识
        2.1.1 眼动基本概念
        2.1.2 眼动跟踪技术原理
        2.1.3 眼动仪及常用眼动指标
    2.2 视线反馈技术
        2.2.1 兴趣区域提取方法
        2.2.2 视觉注意模型
    2.3 视线控制技术
        2.3.1 视线控制交互方式
        2.3.2 眼动行为模型
    2.4 本章小结
第三章 基于眼动信息的兴趣区域提取
    3.1 眼动信息的实时获取
        3.1.1 i View NG架构与眼动数据提取
        3.1.2 眼动校准及坐标转换
    3.2 基于核密度估计算法的眼动显著图
        3.2.1 核密度估计方法
        3.2.2 生成注视点高斯显著图
    3.3 眼动兴趣区域提取
        3.3.1 兴趣焦点选取
        3.3.2 基于兴趣焦点的区域生长
    3.4 本章小结
第四章 基于视线反馈的眼动行为规律分析
    4.1 基于注视点的视线关注度描述
        4.1.1 基于位置的注意理论
        4.1.2 注视点关注程度
    4.2 基于兴趣区域的注视点划分
        4.2.1 传统模糊聚类
        4.2.2 引入视觉特性的模糊核聚类算法
    4.3 融合眼动兴趣区域的关注度计算模型
    4.4 实验与分析
    4.5 本章小结
第五章 基于视线控制的眼动行为规律分析
    5.1 人机协作中眼动交互评估指标体系构建
    5.2 无人机运动模型及操控指令
    5.3 眼动控制交互方式设计
        5.3.1 基于区域的眼动交互机制
        5.3.2 构建眼动行为库
        5.3.3 眼动行为识别算法设计
    5.4 交互行为实验
        5.4.1 实验目的
        5.4.2 实验准备
        5.4.3 实验流程
        5.4.4 实验结果与分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结与创新点
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间的学术成果和参与的科研项目



本文编号：3810813