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眼动交互界面设计与实例开发

作　者: 李婷
导　师: 方志刚
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 人机交互视线跟踪眼动交互界面 EyeHUD 可用性评估
分类号: TP11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 340次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着人机交互技术的发展,拥有自然交互方式的产品受到越来越多人的青睐,下一代人机界面正朝着利用触觉、听觉或视觉的方向发展。其中,视觉是人类获取信息最重要的途径,国内外学者一直对视线的研究有着浓厚的兴趣,但目前多集中在眼动的测量和视线数据的处理上,把截取到的视线作为交互通道是近几年才发展起来的应用研究,前景非常广阔。本课题在分析了现有眼动交互系统的优缺点之后,根据以用户为中心的设计原则,从可用性和用户体验的角度提出了眼动交互的设计原则,系统框架和状态转移模型。整个系统简化视线测量过程,重点关注快速的跟踪校验和准确的眼动识别,同时利用上下文信息减少交互时间,并结合按键输入有效消除视线指向的歧义性。基于本文提出的眼动交互系统模型,我们开发了一个应用于开车环境的眼动交互实例EyeHUD。该系统主要包括视线预设置界面,视线控制界面和汽车虚拟场景。驾驶员在开车之前利用视线预设置界面完成对自身视线的跟踪和校验,并根据交互需求选择一次眨眼“放大”或者两次眨眼“点击”等交互功能。驾驶员在开车途中只需按下方向盘按键开启视线控制界面就可完全使用视线操作功能按键,也可以选择注视+按键的方式点击功能按钮。最后,本课题从客观可用性和主观满意度的角度对眼动交互实例进行了软件测试和有用户参与的评估。评估结果表明：EyeHUD能成功完成所有预设功能,且界面友好,被试不需要长时间的学习就能理解系统所提供的信息。相比“注视+按键”的交互方式,“完全眼动控制”的识别成功率没有明显的差别,且用户对眼动在汽车电子上的应用非常感兴趣。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
插图和附表清单  8-10
目次  10-12
1 绪论  12-23
  1.1 眼动技术研究背景  12-15
  1.2 眼动控制国内外研究概述  15-20
  1.3 眼动交互的发展趋势  20
  1.4 论文研究课题  20-23
2 眼动交互系统模型  23-30
  2.1 眼动的生理及心理特性  23-24
  2.2 眼动仪基本原理  24-25
  2.3 眼动交互设计原则  25-26
  2.4 眼动交互系统框架  26-28
  2.5 眼动交互状态转移模型  28
  2.6 小结  28-30
3 眼动交互界面实例EyeHUD  30-49
  3.1 EyeHUD开发背景  30-32
  3.2 EyeHUD总体设计  32-38
  3.3 视线预设置界面开发  38-42
  3.4 视线控制界面开发  42-44
  3.5 汽车虚拟场景开发  44-48
  3.6 小结  48-49
4 EyeHUD可用性评估  49-60
  4.1 EyeHUD软件测试  50-52
  4.2 EyeHUD可用性测试  52-59
  4.3 小结  59-60
5 结论及展望  60-63
  5.1 本文主要工作和创新点  60-61
  5.2 可开展的后续工作  61-63
参考文献  63-65
附录Ⅰ:EyeHUD上机测试任务说明书  65-66
附录Ⅱ:EyeHUD用户满意度调查问卷  66-68
作者简历  68

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