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可見光視線追蹤器之眼角定位硬體架構
(2025) 黃秋貴; Huang, Chiu-Kuei
本研究針對僅採單一可見光相機的眼動儀，提出一套高效能、可即時運作的完整視線追蹤硬體系統。由於可見光環境下無法直接取得瞳孔或光斑，本系統改以內眼角作為穩定參考點，整合眼角偵測、眼球模型參數求解、幾何關係推算與動態縮放補償機制，建構完整的視線追蹤硬體架構。在既有高精度眼角偵測演算法的基礎上，我們將完整眼動儀系統硬體化，透過平行運算與管線化設計，在有限現場可程式化邏輯閘陣列資源內實現快速的眼角定位與視線估測，有效解決使用者頭部前後移動時的追蹤誤差問題。實驗結果顯示，眼角偵測模組在現場可程式化邏輯閘陣列平台上的處理速度達每秒5,115幀，而完整的眼動儀系統整合後仍能達到每秒476幀的處理效能，均具備即時運作能力。系統硬體資源使用率為百分之十三邏輯元件與百分之三十五記憶體，證明本架構能為可見光眼動儀提供可靠且高效的完整硬體解決方案。