第一章   序 論

1.1 研究動機

    由於人類生活水準的提高，各種高科技家電設備也日漸普及。現有之虛擬實境系統、頭配顯示器或其他觀賞、瀏覽之設備也應運而生。目前頭配顯示器系統設計者常期望能獲得有關使用者的眼球活動行為之資料，以作為整個系統架構改進的參考。而這些資料，也同時是研究眼科醫學、心理學、生理學、傳播學、媒體藝術學....等專家學者所急於探討的題材。

    目前追瞳系統以檢測原理可分為壓電式追瞳系統、光學式追瞳系統及磁場式追瞳系統。壓電式追瞳系統是利用眼壓的變化來偵測眼球活動方向，偵測方式主要是利用壓電材料貼在眼睛周圍，利用壓電感測器將眼壓轉換成電能信號，再將所得電壓信號加以處理判讀。但壓電式追瞳系統因為是採用電流感測，所以容易因流汗等其他因素，影響訊號的判讀。磁場式追瞳系統與壓電式追瞳系統類似，在眼球四周形成磁場，用以判讀眼睛的活動。相對於壓電式追瞳系統，光學式追瞳系統的彈性較大。光學式瞳位追蹤系統取像可分為點狀式、線型及矩陣等方式。雖然點狀式掃瞄速度較快，但對於眼球活動幅度過大時，易產生無法辨別的情況；至於矩陣式，直接判斷眼睛注視的座標，且可同時記錄眼球大小的變化。

    一般臨床上記錄眼球移動的標準方法是用電子式視覺記錄法。但其功效在一般物體的自然活動下會被低解析度、跳動、雜訊、垂直量測及人工飾品等原因所限制。但是這種技術受限於醫院臨床環境上的不方便----有限的檢測時間、眼角膜受傷的風險(甚至可能導致眼角膜的破損)[1]。為了處理這些憂慮，研究在自然狀態下眼球的移動，可以做為以後一些相關症候疾病的研究基礎。近年來由於科技的發展，多媒體技術的流行，加上電腦處理速度的要求，DSP因應而生且普遍被使用。然而，龐大的消費市場對數位訊號處理的要求及資料儲存器速度的要求，也致使數位信號處理器(DSP)技術普遍應用，而不再那麼昂貴。