托架式眼動(dòng)儀的設(shè)計(jì)及算法研究.pdf

1、隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)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(diǎn)。眼動(dòng)儀是開展相關(guān)研究的重要儀器，主要用于記錄人在觀看外界場(chǎng)景時(shí)的眼球活動(dòng)軌跡和瞳孔大小變化，并廣泛應(yīng)用于注意、視知覺、閱讀、精神分裂等領(lǐng)域的研究。目前眼動(dòng)儀的價(jià)格都比較貴且大部分為進(jìn)口產(chǎn)品，鑒于此，本課題擬研制一款成本低廉的眼動(dòng)儀，以滿足基層醫(yī)療單位的使用需求。
　　本論文研究設(shè)計(jì)并研制了一款托架式眼動(dòng)儀，主要包括眼動(dòng)儀硬件的搭建以及軟件的編寫與實(shí)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(xué)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)及調(diào)節(jié)和支撐系統(tǒng)的論證和構(gòu)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(diǎn)標(biāo)定技術(shù)的研究及眼動(dòng)檢測(cè)界面的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(duì)眼睛圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。然后在注視點(diǎn)標(biāo)定部分，采用非線性二階多項(xiàng)式函數(shù)凝合方法推導(dǎo)出眼圖坐標(biāo)系和場(chǎng)景坐標(biāo)系的一一映射關(guān)系；再將實(shí)時(shí)眼動(dòng)數(shù)據(jù)代入該映射函數(shù)

3、求出注視點(diǎn)位置，標(biāo)識(shí)在同步顯示的場(chǎng)景圖像中，描繪出眼動(dòng)軌跡。最后設(shè)計(jì)了眼動(dòng)檢測(cè)界面，主要包括眼圖顯示框、場(chǎng)景圖顯示框、校準(zhǔn)部分、眼動(dòng)數(shù)據(jù)顯示部分、測(cè)試部分以及病歷管理部分等。該界面實(shí)現(xiàn)了從開始的眼睛圖像采集到最終的眼動(dòng)軌跡的顯示以及眼動(dòng)檢測(cè)報(bào)告的生成和打印，并包含受試者的詳細(xì)信息以及查詢功能。
　　本文設(shè)計(jì)的眼動(dòng)儀完成了視線跟蹤實(shí)驗(yàn)，實(shí)時(shí)顯示了眼睛圖像的定位效果并在場(chǎng)景圖像中標(biāo)識(shí)出了注視點(diǎn)位置，描繪出了眼動(dòng)軌跡。
　　本文設(shè)