I. Giới thiệu tổng quan về hệ thống xác định hướng nhìn của mắt
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc phát triển hệ thống nhằm xác định hướng nhìn mắt (EyeGaze Detection). Hệ thống này sử dụng công nghệ nhận diện mắt để theo dõi và phân tích hướng nhìn của người dùng. Kỹ thuật xác định mắt được áp dụng để ước lượng điểm nhìn dựa trên vị trí của tâm đồng tử và các đốm sáng phản xạ trên giác mạc. Hệ thống theo dõi mắt này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như điều khiển thiết bị, giám sát hành vi, và nghiên cứu thị giác máy tính.
1.1 Cấu tạo và hoạt động của mắt
Mắt người là cơ quan thị giác phức tạp, bao gồm các bộ phận như giác mạc, mống mắt, đồng tử, thủy tinh thể, và võng mạc. Giác mạc là lớp màng trong suốt giúp khúc xạ ánh sáng, trong khi thủy tinh thể điều chỉnh tiêu cự để hình ảnh rõ nét trên võng mạc. Đồng tử co giãn để điều chỉnh lượng ánh sáng vào mắt. Hoạt động của mắt liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng và tạo ra các chùm ảnh Purkinje, được sử dụng trong kỹ thuật theo dõi mắt.
1.2 Khái niệm về xác định hướng nhìn
Xác định hướng nhìn là quá trình ước lượng điểm nhìn của mắt trong không gian 3D. Trục ảo của mắt được xác định bằng đường thẳng đi qua điểm vàng và điểm nút của mắt. Hệ thống nhận diện mắt sử dụng các phương pháp toán học và công nghệ để tính toán hướng nhìn dựa trên vị trí của tâm đồng tử và các đốm sáng phản xạ.
II. Phương pháp và kỹ thuật xác định hướng nhìn
Luận văn thạc sĩ này đề xuất một hệ thống EyeGaze Detection sử dụng camera và nguồn sáng để theo dõi hướng nhìn. Công nghệ EyeGaze được áp dụng để xác định vị trí tâm đồng tử và các đốm sáng trên giác mạc. Phân tích hướng nhìn được thực hiện thông qua các mô hình toán học và xử lý ảnh số. Hệ thống này có độ chính xác cao với sai số dưới 4 độ.
2.1 Phương pháp xử lý ảnh
Xử lý ảnh số là bước quan trọng trong hệ thống nhận diện mắt. Các phương pháp như chuyển đổi ảnh màu sang ảnh xám, lọc nhiễu, và xác định vị trí khuôn mặt được áp dụng. Thuật toán Viola & Jones được sử dụng để nhận diện khuôn mặt, trong khi các phương pháp khác xác định tâm đồng tử và các đốm sáng.
2.2 Mô hình toán học
Mô hình toán học được sử dụng để tính toán hướng nhìn dựa trên vị trí của tâm đồng tử và các đốm sáng. Hệ trục tọa độ và các phương trình toán học được áp dụng để ước lượng điểm nhìn. Kỹ thuật xác định mắt này đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong việc theo dõi hướng nhìn.
III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn
Hệ thống EyeGaze Detection có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như điều khiển thiết bị, nghiên cứu thị trường, và giám sát hành vi. Công nghệ EyeGaze cung cấp một phương thức tương tác mới giữa con người và máy móc. Nghiên cứu thị giác máy tính được hỗ trợ bởi hệ thống này giúp cải thiện hiệu quả trong việc phân tích và dự đoán hành vi con người.
3.1 Ứng dụng trong điều khiển thiết bị
Hệ thống theo dõi mắt được sử dụng để điều khiển các thiết bị như TV, điện thoại, và máy tính. Ứng dụng EyeGaze này giúp người dùng tương tác với thiết bị một cách tự nhiên và hiệu quả. Công nghệ nhận diện mắt cũng được áp dụng trong việc thiết kế giao diện người dùng tối ưu.
3.2 Ứng dụng trong nghiên cứu thị trường
Hệ thống nhận diện mắt hỗ trợ việc nghiên cứu thị hiếu của khách hàng bằng cách theo dõi hướng nhìn của họ. Phân tích hướng nhìn giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về sự quan tâm của khách hàng đối với sản phẩm và dịch vụ. Công nghệ EyeGaze này mang lại giá trị lớn trong việc cải thiện chiến lược marketing.
