[發明專利]一種人眼狀態識別方法和裝置

有效

• 申請號: 201410112121.5
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103839056B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 覃劍釗;陳嗣堯;丁寧;閻鏡予;黃卜夫
• 申請（專利權）人: 中智科創機器人有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/66
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所44298
• 代理人: 章小燕

1.一種人眼狀態識別方法，其特征在于，該方法包括：

對待識別圖像中的人眼區域進行檢測，得到人眼區域圖像；

提取人眼區域圖像的分塊像素值向量；

根據所述分塊像素值向量獲取分塊稀疏編碼；

對所述分塊稀疏編碼進行多區域整合，得到人眼區域圖像的特征向量；

采用預先訓練好的狀態分類器，根據人眼區域圖像的特征向量判決人眼的狀態；

其中，根據所述分塊像素值向量獲取分塊稀疏編碼包括：

根據所述分塊像素值向量生成用于稀疏編碼的碼本；

根據所述碼本和所述分塊像素值向量對每個分塊進行非負稀疏編碼，得到分塊稀疏編碼；

所述非負稀疏編碼采用按以下公式求解優化問題得到：

min||p-Dc||²+λ||c||₁,s.t.c≥0,

其中，p為當前分塊像素值向量，D為稀疏編碼的碼本，c為該分塊對應的稀疏編碼；

所述對分塊稀疏編碼進行多區域整合，得到人眼區域圖像的特征向量包括：

將人眼區域圖像在垂直方向劃分為m個區域，水平方向劃分為n個區域，其中，m和n均為自然數，且m<n；

對劃分后的各個區域稀疏編碼進行整合；

將各個區域整合得到的稀疏編碼進行串聯，得到描述人眼區域圖像的特征向量。

2.根據權利要求1所述的人眼狀態識別方法，其特征在于，所述提取人眼區域圖像的分塊像素值向量包括：

對檢測到的人眼區域圖像進行預處理；

對預處理后的人眼區域圖像進行分塊；

提取每個分塊的像素值并串聯成向量，得到分塊像素值向量。

3.根據權利要求1所述的人眼狀態識別方法，其特征在于，所述方法之前還包括狀態分類器訓練的步驟，該步驟包括：

對樣本人眼圖像中的人眼區域進行檢測，得到樣本人眼區域圖像；

提取樣本人眼區域圖像的分塊像素值向量；

根據所述樣本分塊像素值向量獲取樣本分塊稀疏編碼；

對樣本分塊稀疏編碼進行多區域整合，得到樣本人眼區域圖像的特征向量；

根據所述樣本人眼區域圖像的特征向量和人工標定的狀態進行分類器訓練。

4.一種人眼狀態識別裝置，其特征在于，該裝置包括：

檢測模塊，用于對待識別圖像中的人眼區域進行檢測，得到人眼區域圖像；

特征提取模塊，用于提取人眼區域圖像的分塊像素值向量；

稀疏編碼模塊，用于根據分塊像素值向量獲取分塊稀疏編碼；

多區域編碼整合模塊，用于對分塊稀疏編碼進行多區域整合，得到人眼區域圖像的特征向量；

狀態判決模塊，用于采用預先訓練好的狀態分類器，根據人眼區域圖像的特征向量判決人眼的狀態；

所述稀疏編碼模塊包括：碼本生成單元，用于根據所述分塊像素值向量生成用于稀疏編碼的碼本；稀疏編碼生成單元，用于根據所述碼本和所述分塊像素值向量對每個分塊進行非負稀疏編碼，得到分塊稀疏編碼；所述非負稀疏編碼采用按以下公式求解優化問題得到：

min||p-Dc||²+ λ ||c||₁,s.t.c≥0,

其中，p為當前分塊像素值向量，D為稀疏編碼的碼本，c為該分塊對應的稀疏編碼；

所述多區域編碼整合模塊包括：

區域分割單元，用于將人眼區域圖像在垂直方向劃分為m個區域，水平方向劃分為n個區域，其中，m和n均為自然數，且m<n；

稀疏編碼整合單元，用于對劃分后的各個區域稀疏編碼進行整合；

特征向量確定單元，用于將各個區域整合得到的稀疏編碼進行串 聯，得到描述人眼區域圖像的特征向量。

5.根據權利要求4所述的人眼狀態識別裝置，其特征在于，所述特征提取模塊包括：

預處理單元，用于對檢測到的人眼區域圖像進行預處理；

分塊單元，用于對預處理后的人眼區域圖像進行分塊；

像素值提取單元，用于提取每個分塊的像素值并串聯成向量，得到分塊像素值向量。

6.根據權利要求4所述的人眼狀態識別裝置，其特征在于，所述裝置還包括分類器訓練模塊，用于根據人工標定的樣本圖像訓練狀態；所述分類器訓練模塊包括：

樣本檢測單元，用于對樣本圖像中的人眼區域進行檢測，得到樣本人眼區域圖像；

樣本特征提取單元，用于提取樣本人眼區域圖像的分塊像素值向量；

樣本編碼單元，用于根據所述樣本分塊像素值向量獲取樣本分塊稀疏編碼；

樣本編碼整合單元，用于對樣本分塊稀疏編碼進行多區域整合，得到樣本人眼區域圖像的特征向量；

樣本訓練單元，用于根據所述樣本人眼區域圖像的特征向量和人工標定的狀態進行分類器訓練。