應用於輔具平台操控之以視線追蹤為基礎的人機互動控制介面

The Eye-Tracking Based Interactive Control Interface Used to Manipulate Assistance Platform

馬登俊(MA TENG-CHUN)

指導教授 ： 陳彥霖

國立臺北科技大學/電資學院/資訊工程系研究所/碩士(2013年)

摘要

近年來，在電腦視覺在人臉偵測已成為基本的技術，現在進而研發創新使用人眼偵測、到人眼控制介面的發展與應用。人機介面已從基本的滑鼠、鍵盤輸入，進展為生物特徵控制，未來將可以更廣泛地應用於電子科技產品。在本篇研究的是基於人眼的人機互動控制介面，人眼要透過CMOS或CCD攝影機，執行人眼追蹤(Eyetracking)來將人眼動作:人眼偵測、眼睛眨眼、移動取代為滑鼠的動作，成為使用人眼就可達到移動、按下滑鼠的功能，來進行使用者介面操作、減低設備依賴性。未來將可研究與深入發展此介面技術創新為更流暢並且應用於產品上、提供給身障者或是汽車駕駛使用，比如:汽車輪椅輔具、防瞌睡、防撞駕駛系統。
人眼控制介面實現在QT GUI介面，視訊開啟後開始人臉偵測、人眼偵測並在之後將人眼所產生的控制資訊，透過網路傳給ERS自走車，控制自走車移動並得到回傳資訊。測試介面經過有實驗及各種狀況都能夠確實抓到人眼並進行介面操控。在未來仍需要改進一些議題，另有眨眼的準確判斷率、系統反應速率、演算法效能增加，以期待可以應用於各樣不同作業系統與硬體平台。

關鍵字

電腦視覺 ； 影像增強 ； AdaBoost ； 嵌入式系統 ； 人眼追蹤 ； 人眼控制 ； 圖形識別

並列摘要

In recent years, human face detection has become a basic technology in the computer vision field. Many researchers and the human eye to achieve to human eye control interface in development and application.The human-machine interfaces (HMI) have already changed from basic I/O, such as: mouse and, keyboard, biometric control, and these new interfaces are widely used in electronic products.
In this thesis, the proposed system is based on the human eye control interface for human -computer interaction techniques. The human eye through features can be detected by a CMOS or CCD Camera to perform eye tracking process that determine the human eye actions, ex eye motions, and eye blinks can replace the mouse clicks mouse movements to provide more natural ways for human-computer interactions.

並列關鍵字

Computer vision ； Image Enhanecuient ； Retinex ； AdaBoost ； Embedded ； Interaction Techniques ； Eyetracking ； Eye Control

參考文獻

[5] 陳庚延， 「一個以視覺辨識為基礎之人眼即時偵測系統與其在嵌入式系統之實現」，碩士論文，國立台北科技大學，台北，2012。

[6] 王嘉誠， 「一個以圓形識別為基礎的即時視線追蹤及眨眼辨識系統與其在嵌入式象統之實現」，碩士論文，國立台北科技大學，台北，2011。

[1] Eun Yi Kim, Sin Kuk Kang, Keechul Jung, Hang Joon Kim, “Eye mouse：mouse implementation using eye tracking”, Proceedings of International Conference on Digest of Technical Papers International Consumer Electronics, 2005, pp.207-208.

[3] Dong Hyun Yoo, Myung Jin Chung, “Eye-mouse under large head movement for human-computer interface”, Proceedings of Conference on IEEE International Robotics and Automation , Vol. 1, 2004, pp.237-242.

[4] Guanhua Wang, “Design of eye-controlled multi-mouse based on OpenCV”, International Conference on Electric Information and Control Engineering(ICEICE), 2011, pp.3167-3170.