基于双光源的实时视线追踪系统

介绍了一个非穿戴式的低成本视线追踪系统。采用双近红外光源照射,单CCD相机获取 信息的系统结构。并采用独特的双眼参数综合利用的方法来获取视线方向参数,使视线方 向追踪效果更加稳定,并且同时扩大了有效追踪范围。此外,在视线方向参数获取、分析的 过程中采用了一套快速算法使系统能满足实时性的要求。应用实例表明,该系统在人-机交 互领域的应用已有了初步成效。     

一种基于眼球结构的视线映射几何模型设计

为解决视线追踪系统中视线方向计算精度受用户头动的影响,在立体视觉的基础上设计了一种基于眼球结构的视线映射几何模型。在眼球模型结构基础上,利用普尔钦斑与光源位置计算得到了角膜曲率中心,通过它与瞳孔中心的连线求得眼球光轴,并利用光轴和视轴之间的夹角计算得到了真实的视线方向—视轴。研制了一种双摄像机环形红外光源,通过交替照射用户脸部,可在任意一个摄像机得到"亮瞳"和"暗瞳"的相邻两帧图像。将这两帧图像做差得到瞳孔位置,采用椭圆拟合方式求得瞳孔中心,加之在"暗瞳"图像上得到的普尔钦斑中心,为模型的计算提供了参数,实验结果证明该模型能解决头动对视线计算精度的影响。     

被动传感器阵列中基于视线距离的数据关联

针对低检测概率环境下被动传感器阵列中的数据关联问题,提出了一种基于视线距离的数据关联新算法。首先详细分析了传统基于视线距离数据关联方法的不足,提出各个观测站对于同一个目标的平均视线距离应最小。同时,认为同一个目标只要被超过2/3的传感器所观测,此关联组合就有效。最后,利用关联组合的平均视线距离和有效传感器个数来设计模糊隶属度函数,以模糊关联隶属度最大为关联准则构建数据关联算法,给出了算法流程。实验结果表明,在检测概率不为1、误差较大的多目标环境下,提出的算法要明显优于传统方法。     

利用跟踪-微分器构造增广比例导引律

研究了一种构造增广比例导引律的方法.采用具有较强滤波功能的跟踪-微分器来估计视线角速度和视线角加速度,并将信号延迟环节和指令"软化"环节构成导引耦合器来消除跟踪-微分器过渡过程对导引性能的不利影响.给出了几种典型跟踪-微分器构造增广比例律时的应用方法,针对典型跟踪-微分器的优缺点,提出了一种简洁快速无振荡跟踪-微分器,并将其用于增广比例导引.仿真实验表明,具有跟踪-微分器结构的增广比例导引方案有良好的导引性能,且简单可行.     

基于数据融合技术的TDOA移动台定位方法

提出了一种移动网络条件下新的定位方法.该方法基于数据融合技术,对传统Chan算法的定位估计结果进行多层信息融合,使得仅利用多组到达时间差(TDOA)测量数据即可有效地提高移动定位的精度.方法简单实用,特别是在非视线路径(NLOS)干扰条件下,不仅定位精度高,而且显著地降低了定位失败的概率.计算机仿真结果表明,该方法对多种环境都是有效的.     

城市道路绿化对行车视线诱导的植物合理种植间距

【目的】规范城市道路绿化交通安全功能,提高绿化植物对行车视线诱导的可靠性。【方法】通过驾驶员视觉特性分析,根据《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012),以双向四车道为基本线型,构造两个数学模型; 一个是在不同设计速度下形成连续景观的直线段模型,另一个是在不同设计速度下形成最佳曲线曲率感知效果的曲线段模型。【结果】在道路直线段,车速分别为30、40、60、80、100 km/h时,使驾驶员形成连续景观感受的绿化植物种植间距(L)分别为1.74、2.32、3.48、4.64、5.80 m。在道路曲线段,车速分别为40、60、80、100 km/h时,使驾驶员保持对道路曲线曲率最佳感知效果的植物种植间距(L')分别为2.49、3.56、4.25、0.44 m。【结论】在城市道路直线段,以L间距种植绿化植物能达到最佳视线诱导效果; 在城市道路曲线段以相同设计速度下L与L'的最小值间距种植绿化植物,能达到最佳视线诱导效果,同时保持较高的曲线曲率感知精度。     

视线跟踪系统光源位置与视线分辨参数关系研究

为实现红外电视法视线跟踪人机交互系统工作参数自适应标定,通过对人机交互空间各组成部分相互关系的分析,提出一种视线分辨角和方向角检测视线方向的方法,并建立走系统模型。利用建立的模型和提出的方法进行了仿真实验,重点研究了眼睛注视交互界面上不同目标时,视线分辨参数在光源不同位置情况下的变化规律。试验结果表明,光源在交互界面中...     

基于视线的动态LOD地形渲染

视点和节点的距离是LOD地形渲染中节点剖分的判断标准.在考虑视点和观察者距离的基础上,引入观察者观察心理,考虑了视线对节点层次分割的影响,提出了基于视线的LOD地形渲染,并分析了在绘制过程中出现的龟裂现象及解决方法.实验结果表明,基于视线的动态LOD渲染方法能使地形随着观察者的关注程度的变化而变化,获得更好的视觉效果.     

基于膨胀卷积的多模态融合视线估计

基于表观的视线估计方法主要是在二维的三原色(red green blue,RGB)图像上进行,当头部在自由运动时视线估计精度较低,且目前基于卷积神经网络的表观视线估计都普遍使用池化来增大特征图中像素点的感受野,导致了特征图的信息损失,提出一种基于膨胀卷积神经网络的多模态融合视线估计模型.在该模型中,利用膨胀卷积设计了一...     

紫外散射通信实验系统及其性能分析

设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了语音和数据传输,并对系统的通信距离和收发仰角进行了实验研究.仿真分析与实验结果显示:日盲区紫外光在大气中散射传输时由于大气粒子的强烈散射与吸收,传输损耗较大,距离每增加10倍,接收功率下降20dB,因此日盲区紫外光大气散射通信适用于近距离通信场合;近距离传输时散射造成的光脉冲多径展宽为微秒量级,对中低速通信系统影响较小;单个紫外LED发光功率较低,可通过多个LED阵列来提高发射功率,增大通信距离.