2024年6月10日发(作者：)

基于视线跟踪技术的眼控鼠标研究与实现的开题报

告

摘要：

本文提出了一种基于视线跟踪技术的眼控鼠标解决方案，并实现了

一个原型系统。通过采用光学式眼动仪实现对用户视线的跟踪控制，实

现了鼠标的控制。实验表明，该系统在简单的鼠标操作上取得了较好的

效果，可为特殊人群提供更加便利的计算机使用方式。

关键词：

视线跟踪、眼控鼠标、光学式眼动仪、计算机辅助技术

一、研究背景和意义

计算机辅助技术在现代生活中扮演着越来越重要的角色。但是，有

一些人群，如肢体残疾、瘫痪、运动障碍等特殊人群，受到了计算机使

用方面的限制。由于无法使用常规的输入设备如鼠标键盘等，这些人群

的计算机使用体验往往非常不便利。为了解决这个问题，眼控技术应运

而生。

眼控技术利用计算机对眼睛的运动轨迹进行跟踪和解析，进而实现

对计算机的控制。这种技术对于肢体残疾等特殊人群非常有用，但是目

前市场上的眼控设备价格非常昂贵，一般用户难以承受。因此，本文提

出了一种基于视线跟踪技术的眼控鼠标解决方案，并实现了一个原型系

统，以期为特殊人群提供更加便利的计算机使用方式。

二、国内外研究现状

视线跟踪技术在计算机辅助技术领域中得到了广泛的应用。视线跟

踪技术的核心在于通过相应的设备对用户的眼睛轨迹进行跟踪，将跟踪

结果作为输入信号传送给计算机，从而实现对计算机的控制。

国外的眼控设备主要分为两类，一类是追踪型眼动仪，采用机械式

追踪。主要由摄像机、光电转换器、计算机等组成。该类设备精度高，

但是价格较贵；另一类是固定型眼动仪，采用非机械性的静态跟踪。主

要由光电二极管、光电放大器、运算放大器等组成。该类设备相对便宜，

但是精度较低，受到遮挡、干扰等因素的影响较大。

国内的眼控技术相对较为落后，主要集中在视线跟踪反应时间的优

化等方面。由于市场规模较小，研究经费和科研人员相对较少，因此国

内在眼控技术领域的研究发展与国外相比存在差距。

三、研究内容和技术路线

本文旨在提出一种基于视线跟踪技术的眼控鼠标解决方案，并实现

原型系统。具体研究内容如下：

1. 研究眼动仪技术，了解眼动仪的技术原理和特点；

2. 研究光学式眼动仪的跟踪原理，并制作一款光学式眼动仪；

3. 确定眼部运动方式对计算机控制的相关参数；

4. 针对不同参数制定输入信号处理算法；

5. 设计眼控鼠标的界面，测试并评估系统的可行性和有效性。

技术路线如下：

1. 建立系统架构和功能模块，明确各个模块之间接口和数据传输方

式；

2. 进行光学式眼动仪的制作和测试；

3. 设计眼控鼠标输入信号处理算法，并进行测试验证；

4. 开发并优化系统界面，测试并评估系统的可行性和有效性。

四、预期成果和意义

通过本文的研究和实现，我们可以得到以下预期成果：

1. 构建出一款基于视线跟踪技术的眼控鼠标系统，为特殊人群提供

更加便利的计算机使用方式；

2. 制作出光学式眼动仪，为今后的视线跟踪研究工作提供一个参考；

3. 完成眼控鼠标输入信号处理算法的设计，为今后的眼控技术研究

和应用提供思路；

4. 通过实验和测试，对本系统进行评估和优化，为今后的眼控技术

改进提供基础。

本文的研究成果旨在为特殊人群提供更加便利的计算机使用方式，

为促进计算机辅助技术的发展做出贡献。