眼球运动及眼动跟踪技术

眼球运动及眼动跟踪技术2012年2月重庆科学院主要内容1.眼球运动机制,2.眼球运动模式,3.眼动跟踪技术的几种技术路线,4.眼动技术应用,5.眼动跟踪的数据分析.眼球运动•问题:为什么眼球要运动？•问题:如果眼球不能运动将会怎样?眼球结构眼底视觉敏感区约脑部功能区域与视神经通路小结•问题:为什么眼球要运动？•推荐答案:获得清晰的视觉图像.•眼球运动是一种极精细而巧妙的协调一致的动作。其目的有：①按照意志改变注视方向；②调整眼球的相对位置以获得双眼单视的功能；③代偿体位变动，以维持视线的稳定。•问题:如果眼球不能运动将会怎样?•推荐答案:失去大部分视觉感知功能.–来自外界的信息,很大部分是通过人眼获得,为了取得这些信息,人眼必须连续不断地运动,这就是眼球运动,眼球运动使观察对象在视网膜黄斑部的中央凹上成象,而且能使两眼互相协同动作,并适应头部和躯体的运动和位置。眼运动中大脑的作用无意识,非礼勿视与视而不见眼肌眼球运动模式•扫视•注视•眼跳•震颤•平滑追•旋转•汇聚•瞳孔变化生理性眼颤双目生理性眼颤的互抑制Hering定律:眼球运动时,两眼接受的神经冲动时等时等量的.双目集合运动开环短潜时反应如何跟踪眼球运动?令人震撼的技术路线六种主要的视线跟踪技术视觉追踪法应用场合技术特点测量参照系眼电图（EOG）眼动力学高宽带精度低对人干扰大头虹膜-巩膜边缘眼动力学注视点高带宽垂直精度低对人干扰大头具误差大头具角膜反射眼动力学注视点高带宽头具误差大头具瞳孔-角膜反射向量注视点准确头具误差小对人无干扰低宽带头具或室内双浦肯野象眼动力学网模图象稳定注视点高精度高带宽对人干扰大室内接触镜眼动力学微小的眼动精度最高高带宽对人干扰大不舒适头•眼动电图(EOG)眼动电图EOG波形表现为锯齿波，而眼动仪记录波形为矩形波。两种方法数据分析单元的平均值均随偏转角绝对值的增加而增大，呈“V形”曲线。同一偏转角下，眼动仪组的幅值变异系数小于EOG组且差异显著（除-10°偏转角p0.05外，其余偏转角p0.01）。不同偏转角眼动仪、EOG数据分析单元变异系数相差显著（p0.01），眼动仪组数据分析单元的变异系数小于EOG组。眼动跟踪技术路线线圈感应系统图像处理：黑瞳/亮瞳眼动技术应用眼动技术应用眼动技术应用下一代人机交互接口最近，康奈尔大学的研究人员已经发明一种长宽只有半毫米，厚度仅百分之一毫米的照相机这种无镜头照相机被称为平面傅里叶捕获阵列。它其实就是一块参杂了硅元素的扁平材料。它的每一个像素点都对指定的入射角十分敏感，并提供一部分称为“傅里叶变换”的数学运算以产生一张20像素的图像。这款新型相机的细节发布在《光学快报》期刊上。预计2012年便有搭载2.5mm、甚至2.0mm镜头模块技术正式商品化旋转运动检测分析视线点摄像光学中心瞳孔中心角膜平面摄像图像平面眼控交互系统的光学映射关系图眼部摄像头瞳孔定位跟踪单元头位跟踪单元笔记本电脑基准光点单元眼控交互系统主要组件视线点摄像光学中心瞳孔中心角膜平面眼部摄像图像平面视线指示系统的光学映射关系图眼部摄像头瞳孔定位跟踪单元场景摄像头前端终端系统后援系统平台视线指示系统主要组件采集眼部图像图像预处理眨眼检测瞳孔检测瞳孔定位基准光点定位视线方向计算事件消息处理眼控交互处理流程操作系统结果判断：在图形上较原标志向内收，表示肌肉功能不足，向外扩张，功能亢进整个图形面积缩小表示麻痹眼IRLRMRSRIOSO在线眼运动跟踪软件5degrees1second知识脉络分析知识脉络分析欢迎指正！[e-mail]orefun@WPS官方微博@kingsoftwps