基于面部法线的注视点定位方法研究

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人们眼睛所观察的方向(视线方向)或者所关注的某一点(注视点)通常情况下正好反映了能引起人们注意或使人们产生兴趣的内容,也就是说,视线可以作为一种输入通道,利用它很好地实现人机交互。在计算机领域研究注视点估计技术,就是通过计算机来估计人眼的注视方向或位置。近些年来,作为人机交互接口的注视点估计技术已经引起了国内外不少学者的广泛研究,长期以来,许多研究员一直致力于如何将该技术应用在诸如眼科学、广告学、心理学等其他研究领域中。针对现有视线估计方法存在的主要问题:限制使用者头部运动和红外光源伤害人眼问题,本文提出了一种基于面部法线的视点定位方法。该方法运用立体视觉原理,首先对双摄像机进行标定,确定两摄像机内外参数;其次,采用Adaboost人脸识别算法快速检测人脸,利用微积分算子定位虹膜,确定两瞳孔中心位置,同时,根据饱和度的不同获取两鼻孔、嘴中心二维坐标;然后,再通过极线约束、立体匹配、三维重建得到五个特征点的三维坐标;接着,运用最小二乘法对五个空间特征点进行平面拟合,得到人脸近似平面,确定过两瞳孔中点的平面法线,最后,将法线与计算机屏幕求交点即可得到屏幕上的视线点位置,可为后续的运动目标跟踪作辅助的定位。
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