【摘 要】
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眼球追踪在人机交互、医学检查、心理测试领域有着广泛的应用,近年来也备受国内外学者的关注。目前大部分相关研究工作主要集中在针对固定距离内的视线方向获取,且多为近距离视线跟踪。视觉深度是人眼所注视目标物与人眼的实际距离。获取视觉深度信息在自动变焦眼镜等头戴式装置以及眼控交互技术中的人眼意图识别领域有重要应用意义。如在自动变焦眼镜中通过获取人眼实际注视距离,自动控制眼镜光焦度,使人眼能够获取任意距离的清
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眼球追踪在人机交互、医学检查、心理测试领域有着广泛的应用,近年来也备受国内外学者的关注。目前大部分相关研究工作主要集中在针对固定距离内的视线方向获取,且多为近距离视线跟踪。视觉深度是人眼所注视目标物与人眼的实际距离。获取视觉深度信息在自动变焦眼镜等头戴式装置以及眼控交互技术中的人眼意图识别领域有重要应用意义。如在自动变焦眼镜中通过获取人眼实际注视距离,自动控制眼镜光焦度,使人眼能够获取任意距离的清晰视觉同时具有良好的视觉舒适度。本文建立了根据双眼注视方向计算视觉深度的理论模型。每个眼球的视线方向通过瞳孔-角膜反射法获得,在原有方法的基础上进行改进:1)结合人眼图像信息和眼球三维结构计算注视方向;2)使用改进的光路反射模型,提高计算视觉深度的准确率。通过在每个眼球周围布置了三个红外光源和两个微型摄像头,红外光源会在人眼的角膜表面形成反射像,光源反射点相对于瞳孔中心的位置会随人眼转动发生变化。通过处理相机获取的人眼图像,提取瞳孔中心与光源反射点之间的距离计算出视线方向,代入模型计算出视觉深度。搭建了基于模型眼的实验测试装置并开展了实际人眼注视状态下视觉深度信息的测量。实验结果显示,使用模型眼实验装置采集数据时,本文计算方法对于1145.4 mm以内视觉深度的平均提取误差率为11.98%,实际佩戴测试中可以对200-1000 mm内的视觉深度实现有效提取,平均误差率基本控制在18.19%以内,可以用于自动变焦眼镜中实时获取人眼视觉深度信息从而自动控制镜片光焦度。
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