人体自由运动状态下的视线追踪算法研究

本文针对人体大空间范围内自由运动时视线方向难以快速精确追踪的问题,通过被动式光学跟踪设备实时跟踪使用者的头部位姿,头戴式眼摄像机获取眼部图像并利用形态学快速滤波算法定位瞳孔中心,然后利用视线跟踪三点三面三变换几何模型,将使用者相对于初始状态的实时位姿变化补偿至静止标定映射关系中得到自由运动下的视线方向,从而构建了一套基于光学跟踪设备的头戴式视线追踪系统。系统实验表明,使用者在3m*3m*2m空间内自由运动时视线方向误差为1.66度,并能够实现与虚拟环境实时自然交互。为视线跟踪技术在沉浸式环境中实际应用奠定了良好的基础。