双目立体视觉下自然光视线跟踪系统标定与高精度算法

本文主要探讨的是"基于双目立体视觉的视线跟踪系统标定"这一主题。作者针对传统视线跟踪系统在使用主动红外光时存在的局限性，设计了一种新型的视线跟踪系统，旨在在自然光环境下实现头部自然移动下的视线追踪。这种系统利用双目立体视觉技术，通过摄像头捕捉到的眼睛特征参数，如眼球的位置、大小以及眼睛视轴与光线的角度，来精确地重建和估计用户视线的方向。 系统的关键创新在于引入了头戴式标定板，通过这种方法来估计算法对头部姿态的依赖，从而减小头部移动对视线跟踪精度的影响。在个人参数标定过程中，作者提出了一种策略，假设眼睛视轴与光线初始重合，然后通过非线性优化算法对眼球中心、半径和视线角度等参数进行初始估计，并进行精细调整，以提高标定的准确性。 实验结果显示，这个新设计的视线跟踪算法对于使用者的活动范围限制较小，具有很高的视线估计精度，适用于多种视线跟踪应用场景，如交互式游戏、虚拟现实和增强现实等领域。因此，该研究不仅提升了视线跟踪系统的实用性，还拓展了其在各种场景中的应用可能性。 本文的研究成果不仅包括了硬件设备的设计，还包括了软件算法的开发和优化，体现了机器视觉、视线跟踪、立体视觉以及摄像机标定等多个领域的综合运用。关键词涵盖了这些核心概念，如机器视觉（Machine Vision）、视线跟踪（Gaze Tracking）、立体视觉（Stereo Vision）、个人参数标定（Individual Parameter Calibration）和摄像机标定（Camera Calibration），表明了论文的研究重点和贡献。总体来说，这篇文章提供了一个重要的解决方案，对于推动视线跟踪技术在实际应用中的进步具有重要意义。