托架式眼动仪的设计及算法研究

发布时间：2017-11-16 19:00

  本文关键词：托架式眼动仪的设计及算法研究

  更多相关文章： 托架式眼动仪 眼图特征值提取 注视点标定 眼动轨迹

【摘要】：随着社会竞争的加剧及压力的增大,心理健康和精神方面的疾病逐渐成为研究的热点。眼动仪是开展相关研究的重要仪器,主要用于记录人在观看外界场景时的眼球活动轨迹和瞳孔大小变化,并广泛应用于注意、视知觉、阅读、精神分裂等领域的研究。目前眼动仪的价格都比较贵且大部分为进口产品,鉴于此,本课题拟研制一款成本低廉的眼动仪,以满足基层医疗单位的使用需求。本论文研究设计并研制了一款托架式眼动仪,主要包括眼动仪硬件的搭建以及软件的编写与实现。硬件部分完成的主要研究工作包括摄像系统、光学系统、显示系统及调节和支撑系统的论证和构建。软件部分完成的主要研究工作包括眼图特征值提取算法的研究、注视点标定技术的研究及眼动检测界面的设计和算法的编写。首先本文根据瞳孔-角膜反射光斑跟踪原理,设计了一种新的瞳孔中心和角膜反射光斑中心的眼定位算法,对眼睛图像进行实时定位。然后在注视点标定部分,采用非线性二阶多项式函数凝合方法推导出眼图坐标系和场景坐标系的一一映射关系;再将实时眼动数据代入该映射函数求出注视点位置,标识在同步显示的场景图像中,描绘出眼动轨迹。最后设计了眼动检测界面,主要包括眼图显示框、场景图显示框、校准部分、眼动数据显示部分、测试部分以及病历管理部分等。该界面实现了从开始的眼睛图像采集到最终的眼动轨迹的显示以及眼动检测报告的生成和打印,并包含受试者的详细信息以及查询功能。本文设计的眼动仪完成了视线跟踪实验,实时显示了眼睛图像的定位效果并在场景图像中标识出了注视点位置,描绘出了眼动轨迹。本文设计的眼动仪虽然完成了整个眼动测试,但后续仍需对硬件部分和眼动定位算法进行改进。硬件方面需采用自动对焦的红外摄像头以增加测试效率,软件方面需进一步提高眼动定位算法的精确性及眼动检测界面的完善。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH77;TP391.41

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本文编号：1193319