[發(fā)明專(zhuān)利]創(chuàng)建眼睛模板及檢測(cè)眼睛狀態(tài)的方法與裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310327396.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104346621A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘躍;常廣鳴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 展訊通信（天津）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/62
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人眼檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種創(chuàng)建眼睛模板及檢測(cè)眼睛狀態(tài)的方法與裝置。

背景技術(shù)

眼睛是人體面部最重要的特征，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究和應(yīng)用中發(fā)揮著極其重要的作用，眼睛狀態(tài)的檢測(cè)一直是受研究者廣泛關(guān)注的方向。在人臉識(shí)別的基礎(chǔ)上，眼睛狀態(tài)的檢測(cè)有助于各種智能設(shè)備識(shí)別出人眼的狀態(tài)，在疲勞檢測(cè)、視覺(jué)交互領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。例如，通過(guò)圖像處理來(lái)檢測(cè)駕駛員眼部的物理反應(yīng)，通過(guò)眼睛的檢測(cè)和跟蹤可以有效地實(shí)現(xiàn)駕駛員的疲勞檢測(cè)，所述疲勞檢測(cè)可以對(duì)駕駛員在行車(chē)中出現(xiàn)的疲勞現(xiàn)象實(shí)時(shí)檢測(cè)并施以適當(dāng)警告，減少事故的發(fā)生率。再例如，在使用數(shù)碼攝像設(shè)備進(jìn)行拍攝時(shí)，經(jīng)常會(huì)由于各種情況，比如拍攝者或者被拍攝者無(wú)意的動(dòng)作，導(dǎo)致拍攝的圖像中可能存在被拍攝者為閉眼或者瞇眼狀態(tài)，影響拍攝的效果。因此，為避免拍攝過(guò)程中出現(xiàn)的閉眼或者瞇眼的情況的出現(xiàn)，在很多數(shù)碼攝像設(shè)備中引入了眨眼識(shí)別技術(shù)，即在拍攝時(shí)，對(duì)場(chǎng)景中的人眼進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否出現(xiàn)眨眼情形。

目前，在進(jìn)行眼睛狀態(tài)的檢測(cè)的過(guò)程中，可以首先進(jìn)行人臉識(shí)別，在已知人臉區(qū)域的基礎(chǔ)上，通過(guò)檢測(cè)眼皮和眼瞼的狀態(tài)判斷眼睛處于睜眼或者閉眼的狀態(tài)，另外也可以首先通過(guò)人主動(dòng)眨眼造成的睜眼與閉眼圖像幀之間的差異來(lái)確定人眼位置并創(chuàng)建睜眼模板，進(jìn)而通過(guò)所述睜眼模板進(jìn)行人眼跟蹤并檢測(cè)眼睛狀態(tài)。

但現(xiàn)有技術(shù)中，由于眼部圖像的采集容易受到不均勻光照、人的睫毛、人所佩戴的眼鏡以及拍攝圖像時(shí)人體頭部的晃動(dòng)等因素的影響，導(dǎo)致檢測(cè)眼睛狀態(tài)的準(zhǔn)確性普遍較差，容易引起檢測(cè)眼睛狀態(tài)錯(cuò)誤的情況發(fā)生，很難滿(mǎn)足在疲勞檢測(cè)、視覺(jué)交互領(lǐng)域等對(duì)于檢測(cè)眼睛狀態(tài)的需求。

相關(guān)技術(shù)可以參考公開(kāi)號(hào)為US2011205383A1的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是眼睛狀態(tài)的檢測(cè)準(zhǔn)確性不高的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種創(chuàng)建眼睛模板的方法，所述方法包括：

提取人臉圖像中的眼部區(qū)域；

通過(guò)快速?gòu)较驅(qū)ΨQ(chēng)變換算法獲得所述眼部區(qū)域中各像素點(diǎn)的徑向?qū)ΨQ(chēng)變換結(jié)果；

將徑向?qū)ΨQ(chēng)變換結(jié)果為最大值的像素點(diǎn)所在的位置確定為瞳孔位置；

在所述瞳孔位置所在的人臉圖像中，選取包含所述瞳孔位置的區(qū)域作為眼睛模板。

可選的，所述眼部區(qū)域?yàn)樽笱蹍^(qū)域或右眼區(qū)域；或者，所述眼部區(qū)域包括左眼區(qū)域和右眼區(qū)域。

可選的，所述左眼區(qū)域?yàn)檎叫螀^(qū)域、矩形區(qū)域、圓形區(qū)域或橢圓形區(qū)域；所述右眼區(qū)域?yàn)檎叫螀^(qū)域、矩形區(qū)域、圓形區(qū)域或橢圓形區(qū)域。

可選的，所述人臉圖像為正方形圖像；所述左眼區(qū)域?yàn)檫呴L(zhǎng)等于所述人臉圖像的邊長(zhǎng)的3/10的正方形區(qū)域，所述左眼區(qū)域的左上角與所述人臉圖像的上邊的距離和所述左眼區(qū)域的左上角與所述人臉圖像的左邊的距離均等于所述人臉圖像的邊長(zhǎng)的3/20；所述右眼區(qū)域?yàn)檫呴L(zhǎng)等于所述人臉圖像的邊長(zhǎng)的3/10的正方形區(qū)域，所述右眼區(qū)域的右上角與所述人臉圖像的上邊的距離和所述右眼區(qū)域的右上角與所述人臉區(qū)域的右邊的距離均等于所述人臉區(qū)域的邊長(zhǎng)的3/20。

可選的，所述包含所述瞳孔位置的區(qū)域?yàn)橐运鐾孜恢脼橹行牡膮^(qū)域。

可選的，所述包含所述瞳孔位置的區(qū)域?yàn)橐运鐾孜恢脼橹行牡恼叫螀^(qū)域、矩形區(qū)域、圓形區(qū)域或橢圓形區(qū)域。

可選的，所述人臉圖像為正方形圖像；所述包含所述瞳孔位置的區(qū)域?yàn)橐运鐾孜恢脼橹行摹⑦呴L(zhǎng)等于所述人臉圖像的邊長(zhǎng)的3/20的正方形區(qū)域。

可選的，在通過(guò)快速?gòu)较驅(qū)ΨQ(chēng)變換算法獲得所述眼部區(qū)域中各像素點(diǎn)的徑向?qū)ΨQ(chēng)變換結(jié)果時(shí)，僅基于所述眼部區(qū)域中像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)在梯度下降方向上的映射點(diǎn)計(jì)算該像素點(diǎn)的徑向?qū)ΨQ(chēng)變換結(jié)果。

可選的，所述人臉圖像包括預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的連續(xù)幀的人臉圖像；所述瞳孔位置所在的人臉圖像是指所述瞳孔位置所在幀的人臉圖像。

可選的，所述預(yù)設(shè)時(shí)間范圍大于一次眨眼的持續(xù)時(shí)間。

可選的，所述一次眨眼的持續(xù)時(shí)間為0.05s～0.15s。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種檢測(cè)眼睛狀態(tài)的方法，所述方法包括：

采用上述創(chuàng)建眼睛模板的方法獲得眼睛模板；

搜索待測(cè)區(qū)域，以將與所述眼睛模板匹配的區(qū)域確定為待測(cè)眼睛區(qū)域；

基于所述眼睛模板與所述待測(cè)眼睛區(qū)域的相似度確定眼睛狀態(tài)。

可選的，所述待測(cè)區(qū)域?yàn)槿四槄^(qū)域；所述檢測(cè)眼睛狀態(tài)的方法還包括：通過(guò)人臉檢測(cè)獲得所述人臉區(qū)域；若人臉檢測(cè)失敗，則重新采用上述創(chuàng)建眼睛模板的方法獲得眼睛模板。