基于雙目跟蹤定位的殘疾人輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有的殘疾人輔助系統(tǒng)由主動(dòng)控制、肌電信號(hào)控制以及語(yǔ)音信號(hào)控制組成，但對(duì)于高度殘疾病人，肢體不全無(wú)法獲取肌電信號(hào)進(jìn)行控制，而語(yǔ)音信號(hào)則無(wú)法幫助殘疾人實(shí)時(shí)跟蹤定位目標(biāo)物體。因此本文結(jié)合了計(jì)算機(jī)視覺(jué)與人機(jī)交互技術(shù)設(shè)計(jì)了基于雙目視覺(jué)的跟蹤定位控制算法，來(lái)幫助高度殘疾患者實(shí)時(shí)高精度地控制輔助系統(tǒng)，同時(shí)還運(yùn)用軟件工程的方法來(lái)增加系統(tǒng)的可行性及實(shí)用性。
　　雙目跟蹤定位系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)又包括三個(gè)模塊：圖像處理及目標(biāo)提取模塊

2、、角點(diǎn)提取及攝像機(jī)標(biāo)定模塊和三維重建及視線落點(diǎn)定位模塊。在圖像處理及目標(biāo)提取模塊中運(yùn)用了數(shù)字圖像處理中的圖像去噪、圖像切割以及邊緣提取的方法，并提出了基于最小二乘法的橢圓擬合算法，獲取了所需目標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)。在角點(diǎn)提取及攝像機(jī)標(biāo)定模塊中運(yùn)用了自適應(yīng)閾值及窗口不變性的角點(diǎn)提取原理，增加角點(diǎn)提取的準(zhǔn)確性，并提出了運(yùn)用投影反饋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)標(biāo)定算法，消除了攝像機(jī)帶有的徑向與切向畸變。在三維重建及視線落點(diǎn)定位模塊中，運(yùn)用了基于透視投影的光度立體學(xué)法

3、重建眼球模型，運(yùn)用空間點(diǎn)坐標(biāo)，建立異面直線模型，計(jì)算得到視線落點(diǎn)位置。而硬件部分則由測(cè)試云臺(tái)與穿戴式眼動(dòng)定位系統(tǒng)組成。
　　通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)表明，圖像處理及目標(biāo)提取模塊可得到精確的眼球中心及普爾欽斑中心坐標(biāo)；角點(diǎn)提取及攝像機(jī)標(biāo)定模塊消除了攝像機(jī)標(biāo)定時(shí)的徑向與切向畸變，得到了圖像坐標(biāo)到空間坐標(biāo)的映射關(guān)系；三維重建及視線落點(diǎn)定位模塊精確的重建出眼球模型，并運(yùn)用異面直線模型獲取視線落點(diǎn)坐標(biāo)，同時(shí)還增加了補(bǔ)償機(jī)制，在0.5米至2米范圍內(nèi)的完全