基于视线检测的屏幕感兴趣区域追踪.pdf

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:胡舅黟签字日期: 列fr年弓月l厂Et 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿太堂有关保留、使用学位论文的规定, 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:胡劣嗲导师签名:绷晚签字日期:加哆年3月嗲El 签字日期:)夕g年弓月修Et 万方数据浙江大学硕士学位论文致谢致谢从对研究生生活的殷殷期盼到刚入学时的迷茫无措到如今的淡定处事,两年多的时光就这么不紧不慢的过去了。这两年中,自己得到的历练远不是以前就着课本完成考试的经历能比的,迎接了更多的困难,也收获了更多的关怀和帮助。在此向敬爱的老师们、友爱的同学们和亲爱的家人们表达最诚挚的谢意。首先要感谢我的导师李东晓老师。李老师时刻关注着每一位学生的学****生活工作进展,在课程选择、科研课题的确定、会议论文的投稿与发表、学位论文的开题与撰写等方方面面都会给予细心指点。李老师在科研时兢兢业业,在指点学生时诲人不倦,在日常生活中乐于与大家分享趣事,我为有这样一位品德高尚的导师而感到万分幸运与骄傲。也要感谢实验室的张明教授和王梁昊老师。张老师学识渊博、与人为善,总是能给学生以最大的鼓励与鞭策,催人奋进;王老师在科研上一直尽心尽力指导大家,在生活中平易近人,常与大家愉快地交流。同时也要感谢实验室的师兄师姐们,尤其是孙晨师姐,她在学****中在生活上给我很多指点和帮助。也要感谢席明、杨青青、刘力维、李阳、姚少俊、付航、金鹏飞、朱汀、王舸、林成亮等师兄们在平时科研和工作上的解惑。还要感谢我的同级臧东宁、张骏飞、徐豪灿、李佳宁他们在学****中给予的帮助,他们的工作态度也一直激励着我。也要感谢吴珏蓉、乔晓田、陶秋琰、王雪姣、林城等师弟师妹们,感谢大家的陪伴与包容。最后还要感谢我的家人,感谢父母一直无条件支持我选择的人生道路,他们拥有正直善良、踏实勤恳、开朗明理的品格,一直都是我人生的榜样。感谢妹妹和我一起分享快乐,在我心情低落时鼓励我,开导我。感谢室友们一起吃喝玩乐、互帮互助的情谊。感谢评阅本文的老师们和同学们,你们的意见和建议让我有更多成长和收获, 谢谢你们。胡芳琴 2015年01月于浙大求是园万方数据浙江大学硕士学位论文摘要摘要随着计算机科学技术的发展以及人们对于人机交互应用日新月异的要求,人机交互领域吸引了越来越多研究者的目光。视觉系统既为人类获取信息发挥了重要作用,也反映了极具意义的人类应对外界的信息,因而,在人机交互这项充满潜力的研究中,视线跟踪更是一项重要的内容。商业视线跟踪器虽然已经达到相当高的精度,但是对于用户分析、广告教育等方面的应用来说性价比不高。而基于网络摄像头对用户行为进行分析,可以达到无需特殊装备,非侵入式的效果。本课题对自然光照下基于单摄像头的视线检测进行研究,本文的主要成果如下: 1、本文提出基于梯度信息的方法定位虹膜中心,并应用于视线检测。研究优化了基于亮度信息的系数矩阵与目标函数,快速准确地定位虹膜中心。该算法与现有的多种算法进行比较,可以得到,改进后的虹膜中心算法定位效果更佳, 为随后的视线检测提供可靠的特征数据。 2、本文在实时运行的系统中采用基于监督梯度下降算法的参数化表观模型获取人脸特征点,优化了视线检测系统的性能,并且精确定位了人眼区域。由于头部运动会对视线估计造成误差,而在实际应用中头部运动又是不可避免的,所以,系统还实现了对头部旋转角度的检测,并将头部运动数据也作为映射函数的输入特征数据。 3、本文利用前文获得的人眼相关特征点包括精确的瞳孔定位、人眼轮廓特征点和头部运动参数作为视线检测的输入信息,采用SVM(支持向量机)算法对视线方向进行估计,定位用户的感兴趣区域。本文提出了对视线检测的水平方向与垂直方向分别提取不同的特征,并采用不同的核函数进行学****实验表明检测精度有所提升。本文提出的基于单摄像头的视线检测算法实现了对用户观看屏幕时感兴趣区域的稳定可靠的定位。本系统针对普通摄像头而实现,无需头戴式设备、红外光技术或者多个摄像头,旨在获取人眼关注的相应区域。与已有的视线跟踪系统相比,本系统是对已有技术的一种完善,具有成本低、方便简洁、易于推广的特点。关键词:视线跟踪系统人脸特征点跟踪虹膜中心定位SVM 万方数据浙江大