基于EOG和面部视频相结合的眼动检测方法研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:windows2xp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于计算机视觉的人眼检测与跟踪技术是当今眼动研究的主流方法。然而,基于计算机视觉的检测方法虽然使用起来较为方便,但该方法受光线影响较大,在光线较暗或背景环境发生变化的情况下,系统性能会急剧下降,甚至无法正确分析。而作为生物电信号的一种,眼电(EOG,Electrooculogram)信号能够实时反映不同状态下的眼动模式,EOG信号的幅值一般相对较大(相比其他生物电信号),便于检测和处理,且EOG信号受周围光线环境影响较小。因此,本文提出采用EOG信号和视频相结合的方法进行人眼眼动模式的检测,旨在通过EOG信号的眼动检测结果标注视频,并对视频检测方法进行改进,提高视频检测的准确率。本文主要围绕眨眼和包含有扫视、凝视等多种眼动类型的阅读这两种眼动模式进行分析与检测。全文的主要内容如下:(1)基于本文中算法研究对数据的需求,设计了四种光线变化实验范式以及三种阅读类型,实现了 EOG信号与面部视频数据的同步采集,并初步建立了一个小型基于EOG和面部视频的眼动数据库。(2)针对基于EOG的眼动检测,给出了一种基于EOG的阅读行为检测算法,用于阅读行为的检测与识别,且通过差分算法实现了基于EOG的眨眼检测。实验结果表明,基于EOG的眼动检测均有较高的准确率,且验证了 EOG受光线环境变化的影响较小。(3)针对基于面部视频的眨眼检测,给出了一种新的眨眼检测算法,该算法是通过定位并提取眼部区域,分别分析该区域中眼睑和瞳孔部位的大小变化情况来确定每次眨眼眼动的起始和结束时间。还通过定位瞳孔中心点坐标,将二维眼部区域图像转化为一维序列信号,再进行基于面部视频的阅读行为检测。实验结果表明,基于面部视频的眼动检测就会受到光线环境变化的影响,光线变化程度越大准确率越低,甚至无法进行准确识别。(4)针对视频受外界光线影响较大的情况,提出基于EOG和面部视频相结合的方法实现眼动检测。该方法利用EOG信号对眼动检测的高准确率,将EOG信号的眼动检测结果标注到同步采集的面部视频中,并对视频原有的检测方法进行改进。实验结果表明,改进后的视频检测方法提高了眼动检测的准确性。(5)根据所提阅读行为识别算法,设计并实现了一种基于EOG的阅读辅助系统,目的是为了帮助阅读障碍(Dyslexia)患者或者老年人保持阅读的流畅性。该系统可以通过生物电采集设备实时采集受试者的阅读EOG信号,同时采用本文所提阅读行为识别算法对该信号进行字符编码,并将编码结果转化为控制命令,实现对阅读辅助系统中放大镜设备的控制。
其他文献
侦查机关与检察机关既有诉讼职能的一致性,也有职业思维与能力上的差异性。侦查权应然层面属于行使公诉权的检察机关,而具体实施侦查权的主体则应当多元化。在现有刑事诉讼体
国家大剧院的设计和建造曾在国内外学术界及民众中引起广泛的争议和论辩,目前大剧院内外部工程已全部竣工并投入运营,该文作者走入大剧院,对其进行近距离接触,并试图从北京古
近二十年的“严打”整治斗争取得了显著的成绩 ,呈现出变化和不同特点 ,但也暴露出一些问题。新形势下 ,如何进一步坚持和深化“严打”整治斗争 ,努力担负起党和人民赋予我们
利用SSR引物的种间通用性,本研究分别从杨属和柳属中各随机筛选出10对SSR引物,对17个杨树品种和20个柳树品种的遗传关系进行了分析。结果表明,18对引物在杨树品种有扩增,共扩
假币犯罪是指行为人通过各种非法手段伪造、变造、出售、购买、运输。持有、使用假货币的行为,目前其呈现出犯罪活动涉及范围较大、作案手段智能化、团伙和集团犯罪突出、犯
<正>"空心村"使乡村发展陷入一种困境,但也为土地流转与规模经营提供了有利的契机,换句话说,土地流转和规模经营为"空心村"治理提供了新思路。
<正> 近年来,随着教学改革的步步深入,作文难这个问题已逐步被广大教育工作者所突破。在教学实践中,我结合学生的实际,对作文这一难题也做了一些粗浅的探讨,总结了小学作文教
<正>泰勒模式是由"教育评价之父"--泰勒(R·W·Tyler)于20世纪30年代提出的,它以教育目标为导向,把教育目标转化为可测量的学生的行为目标,并根据这些行为目标编制课程、教材
<正>任何产业的诞生与发展,其根本动力无外乎人的需求。休闲农业和乡村旅游产业的应运而生,成为撬动"绿水青山"转化为"金山银山"的"金杠杆",正因它满足了人们对美好生活的需
对兰州市部分幼儿园保育员队伍及工作现状进行了问卷调查和实地观察访谈。结果显示,保育员待遇低,流动性大,对保育员的职前及职后培训严重不足,保育员队伍的专业素质较低,只