使用卡尔曼过和OPTICS集群的驾驶员监控系统的低成本眼睛跟踪固定分析
Jonas Brandstetter1,2, Eva-Maria Knoch1, Frank Gauterin1
1Faculty of Mechanical Engineering, Institute for Vehicle Systems Engineering, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 76131 Karlsruhe, Germany.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 27, 2025
概括
本研究介绍了一种软件管道,可以从标准RGB视频中提取眼球追踪固定功能,为驾驶员监控系统提供低成本的替代方案. 这种方法提高了固定稳定性,减少了没有专门硬件的动.
科学领域:
- 计算机视觉 计算机视觉
- 人与计算机的交互
- 汽车安全 汽车安全
背景情况:
- 驾驶员监控系统 (DMS) 依赖于眼睛跟踪来进行注意力分析.
- 现有的眼睛追踪硬件对于大规模集成来说昂贵而复杂.
- 需要使用随时可用的硬件开发具有成本效益的解决方案.
研究的目的:
- 开发一个软件管道,从传统的RGB视频中提取与固定相关的眼睛跟踪功能.
- 使用标准摄像头实现低成本的驾驶员监控.
- 展示基于软件的眼睛跟踪对DMS的可行性.
主要方法:
- 使用MediaPipe进行面部和瞳孔地标检测.
- 应用卡尔曼波器用于标志性无声化.
- 在移动窗口中使用OPTICS算法来识别固定中心.
- 实现了亲缘正常化,以纠正头部运动和相机几何.
- 使用光滑速度配置文件和移动平均值推导的固定段.
主要成果:
- 加尔曼和OPTICS联合管道显著减少了里程碑式的动.
- 与原始数据相比,实现了更稳定的固定中心体.
- 亲缘正常化增强了参考瞳孔稳定性.
- 管道展示了最小的计算开销.
- 在低成本RGB设置中成功的概念验证.
结论:
- 一个实用的软件管道可以从RGB视频中提取有价值的固定功能,用于驾驶员监控.
- 这种方法为专用眼睛追踪硬件提供了具有成本效益和可扩展性的替代方案.
- 未来的工作应该通过先进的技术和更广泛的验证来解决照明敏感性和头部运动.
