随着立体显示技术的进步,人们会不断追求更好的观看体验。裸眼立体显示技术由于不需要眼镜等设备的辅助而带给了观看者更佳的舒适感和灵活性,其中光栅式裸眼立体显示发展速度最快,已经实现了商业化生产。但是这种技术存在一个重大缺陷,那就是最佳观看位置固定,当观看者移动到其他区域时就会产生串扰现象,严重影响观看体验。为了解决该问题,本文进行了基于裸眼立体显示的高速人眼跟踪研究,采用高速人眼跟踪算法实时定位观看者的眼睛位置,同时使用图像补偿的方法改变最佳观看位置。最后实现了基于OpenCV的人眼跟踪软件,完成了人眼跟踪式裸眼立体显示器。本文的主要研究内容为:1.根据双目视觉原理深入研究了双目视觉模型,并介绍了基于该原理的光栅式裸眼立体显示技术,着重分析了该技术面临的串扰与观看范围狭窄的问题,最后提出了基于图像补偿与人眼跟踪的解决方案,即人眼跟踪式裸眼立体显示系统,该方法可以有效降低串扰,保证观看者在各个位置都有良好的观看体验。2.研究多种算法,实现了高速人眼跟踪模块。首先深入研究了YOLO算法,介绍了YOLO算法的原理并且训练YOLO网络实现了人脸检测。然后介绍了基于随机森林的人脸对齐算法,使用随机森林训练出局部二值特征进行人脸对齐,并将该算法用于人眼定位。最后是基于相关滤波的人眼跟踪算法,分析了相关滤波跟踪算法的原理与流程。将以上算法结合基于OpenCV实现了高速人眼跟踪软件,在提高检测精度的基础上大幅提升跟踪速度,满足了人眼跟踪式裸眼立体显示系统的应用需求。3.介绍了人眼跟踪式裸眼立体显示系统的结构。解释了人眼跟踪模块的流程,介绍了索引查找模块中对应表的测量与使用,实现了运行在Windows系统上的人眼跟踪软件。最后介绍了各个模块的硬件实现,展示了人眼跟踪式裸眼立体显示器的实物以及系统整体效果。