托架式眼動儀的設計及算法研究.pdf

1、隨著社會競爭的加劇及壓力的增大,心理健康和精神方面的疾病逐漸成為研究的熱點。眼動儀是開展相關研究的重要儀器，主要用于記錄人在觀看外界場景時的眼球活動軌跡和瞳孔大小變化，并廣泛應用于注意、視知覺、閱讀、精神分裂等領域的研究。目前眼動儀的價格都比較貴且大部分為進口產(chǎn)品，鑒于此，本課題擬研制一款成本低廉的眼動儀，以滿足基層醫(yī)療單位的使用需求。
　　本論文研究設計并研制了一款托架式眼動儀，主要包括眼動儀硬件的搭建以及軟件的編寫與實現(xiàn)。硬件

2、部分完成的主要研究工作包括攝像系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)及調節(jié)和支撐系統(tǒng)的論證和構建。軟件部分完成的主要研究工作包括眼圖特征值提取算法的研究、注視點標定技術的研究及眼動檢測界面的設計和算法的編寫。首先本文根據(jù)瞳孔-角膜反射光斑跟蹤原理，設計了一種新的瞳孔中心和角膜反射光斑中心的眼定位算法，對眼睛圖像進行實時定位。然后在注視點標定部分，采用非線性二階多項式函數(shù)凝合方法推導出眼圖坐標系和場景坐標系的一一映射關系；再將實時眼動數(shù)據(jù)代入該映射函數(shù)

3、求出注視點位置，標識在同步顯示的場景圖像中，描繪出眼動軌跡。最后設計了眼動檢測界面，主要包括眼圖顯示框、場景圖顯示框、校準部分、眼動數(shù)據(jù)顯示部分、測試部分以及病歷管理部分等。該界面實現(xiàn)了從開始的眼睛圖像采集到最終的眼動軌跡的顯示以及眼動檢測報告的生成和打印，并包含受試者的詳細信息以及查詢功能。
　　本文設計的眼動儀完成了視線跟蹤實驗，實時顯示了眼睛圖像的定位效果并在場景圖像中標識出了注視點位置，描繪出了眼動軌跡。
　　本文設