视觉追踪技术：眼动控制轮椅的新型系统

"基于视觉追踪的轮椅行进控制系统是一篇研究论文，主要探讨了如何利用自动化技术为手部有障碍的使用者开发一种新型的电动轮椅控制系统。该系统结合了软硬件，通过视觉追踪技术来识别和定位用户眼球的位置，以此来控制轮椅的移动方向。" 这篇论文由吴佳宝、陈万忠、马迪和蒋贵虎等人在吉林大学通信工程学院完成。他们提出了一种创新的解决方案，针对手部残疾或障碍的群体，设计了一个由单片机最小系统、蓝牙模块和霍尔传感器模块组成的电动轮椅。该系统的关键技术包括： 1. **视觉追踪装置**：使用者佩戴的视觉追踪设备用于捕捉和分析用户的眼球运动。这涉及到图像采集和处理，确保准确地获取到瞳孔的图像。 2. **图像采集与分割**：系统通过摄像头捕获使用者的眼睛图像，并通过图像处理技术将瞳孔从背景中分离出来，这是实现精确追踪的基础。 3. **瞳孔轮廓检测**：对分割后的图像进行进一步分析，以识别瞳孔的轮廓，确定眼球的精确位置。 4. **瞳孔标定**：通过标定过程，将瞳孔的位置转换为与轮椅运动相关的指令，使系统理解用户的视线方向。 5. **容差判定**：考虑到实际应用中的误差和不确定性，系统设置了一定的容差范围，当用户的眼球移动超出这个范围时，会触发相应的轮椅动作。 6. **轮椅行进控制**：根据瞳孔位置的变化，系统可以控制轮椅执行前进、后退、左转、右转和停止等基本操作。 7. **霍尔传感器模块**：用于监测轮椅的实时状态，如速度和方向，提供反馈信息，确保安全行驶。 8. **蓝牙通信**：实现视觉追踪装置与轮椅控制系统之间的无线通信，保证信号传输的便捷性。 通过实验测试，该系统表现出高度的灵敏性和易用性，相比传统的手动或遥控轮椅，它的适用人群更广泛，尤其对那些手部功能受限的人来说，提供了更大的生活自主性。这项技术的实施无疑改善了这些人的生活质量，是自动化技术在助残领域的一个重要突破。 关键词涵盖了视觉追踪、瞳孔轮廓检测、图像分割、容差判定、轮椅行进控制、霍尔传感器、蓝牙通信和单片机等多个关键技术和领域，表明了这篇论文的研究深度和技术综合性。中图分类号为TP23，文献标志码为A，文章编号为1009−671X(2019)03−0076−04，可在指定的网络出版地址获取完整内容。