課題背景與現狀

人體的體感控制是智能控制設備的一個典型的研究方向，其典型的代表就是基于人體表現的運動控制，已被廣泛應用于游戲及體育訓練等很多方面。盡管業界廣泛認為基于腦波控制是體感控制的最有效措施，但由于腦波信息的復雜性使得相關技術仍舊停留在實驗室研究階段。視頻信息是人類獲取外界信息的主要渠道，相應的眼球運動也具有典型的行為模式特征，其運動范圍小，釋義明顯，因而基于眼球興趣移動信息的控制也被業界廣泛關注，相應的產品在國外也有一定表現。

眼動儀是用于記錄人在處理視覺信息時的眼動軌跡特征的一種設備，根據角膜和瞳孔的反光原理設計的眼動儀有：美國應用科學實驗室(ASL)生產的504型和501型眼動儀、加拿大SR公司生產的eyelinkII型頭盔式眼動儀、法國的Metrovision公司生產的Mon VOGl型和Mon VOG2型眼動儀、美國Fourward Optical Technology公司生產的第六代雙普金野眼動儀以及德國SMI公司生產的MEye Track型眼動儀等等。美國LC技術公司生產的eye gaze communication system也是用這個原理生產的眼動儀，它可以幫助那些不能用手進行計算機鍵盤操作的病人用眼睛代替手來操作鍵盤。

根據電流記錄法原理生產的眼動儀有法國Metrovision公司生產研制的Model Mon EOG眼動儀，這種眼動儀可以記錄水平和垂直方向的眼動情況。

根據電磁感應原理生產的眼動儀有荷蘭SKALAR公司生產的磁感應眼動記錄系統。該系統被廣泛應用于神經生理學、閱讀、神經病學和視覺研究中。

另外，瑞典托比公司和中國聯想集團3月1日在德國漢諾威2011年信息和通信技術博覽會上共同推出世界上第一款用眼睛控制的筆記本電腦。該電腦的焦點總能聚集在用戶正在注視的屏幕位置上,其眼控功能可以與鍵盤和鼠標聯動以提高使用電腦的速度。

目前結合視頻場景觀測，腦波及眼動監測的人體研究設備發展迅速，相關研究具有較強的科研價值。

研究的目的與意義

項目以人眼的興趣移動為研究對象，設計相應的硬件系統同步遠端攝像頭的移動、對焦，經過視頻眼鏡顯示遠端攝像頭采集的圖像。

項目控制以眼球興趣移動作為控制判決依據，符合人眼觀察特點，對于基于視覺興趣的環境信息控制研究具有一定意義，運用前景廣泛。設計系統具備兩路眼動視頻監測及眼球運動的實時檢測能力，同時可實現相應的遠端視頻圖像獲取及云臺移動、攝像頭對焦同步，具有完整的高速處理系統特點，整體數據吞吐能力超過100Mb/S，同步速率達到10次/S。

方案設計和實施計劃

系統設計

本作品的系統設計示意圖如圖1所示：

圖1 系統設計圖