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GazeSCRNN:使用脉冲神经网络的基于事件的近眼注视追踪

计算机视觉与模式识别 2025-03-21 v1 神经与进化计算

摘要

本工作介绍了GazeSCRNN,一种为基于事件的近眼注视追踪设计的新型脉冲卷积循环神经网络。利用动态视觉传感器(DVS)相机的高时间分辨率、高能效以及与基于事件系统的兼容性,GazeSCRNN使用脉冲神经网络(SNN)来解决传统注视追踪系统在捕捉动态运动方面的局限性。所提出的模型使用自适应漏积分触发(ALIF)神经元和针对时空数据优化的混合架构来处理来自DVS相机的事件流。在EV-Eye数据集上的广泛评估证明了该模型在预测注视向量方面的准确性。此外,我们进行了消融研究,揭示了ALIF神经元、动态事件帧构建以及诸如前向传播时间(Forward-Propagation-Through-Time)等训练技术在提升系统整体性能方面的重要性。最准确的模型实现了6.034°的平均角度误差(MAE)和2.094 mm的平均瞳孔误差(MPE)。因此,本工作开创性地证明了使用SNN进行基于事件注视追踪的可行性,同时为进一步改进揭示了关键挑战与机遇。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.16012,
  title  = {GazeSCRNN: Event-based Near-eye Gaze Tracking using a Spiking Neural Network},
  author = {Stijn Groenen and Marzieh Hassanshahi Varposhti and Mahyar Shahsavari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.16012},
  year   = {2025}
}