[發(fā)明專利]人眼跟蹤方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410160852.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN103942542A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈威;張濤;張春光;李春;俞能海;楊柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶卓美華視光電有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及人眼跟蹤方法及裝置。

背景技術(shù)

人眼跟蹤是在視頻或圖像序列中確定人眼的運(yùn)動(dòng)軌跡及大小變化的過(guò)程。人眼跟蹤是人臉跟蹤中的重要一部分，其在圖像分析與識(shí)別、圖像監(jiān)控與檢索等領(lǐng)域具有重大意義，成為大量學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)，許多行之有效的算法相繼出現(xiàn)。

例如，采用AdaBoost迭代算法實(shí)現(xiàn)人眼追蹤，但該算法在屏幕旋轉(zhuǎn)角度大或人臉旋轉(zhuǎn)角度大時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確捕捉到人臉，而且利用該算法只能定位人臉無(wú)法捕捉到眼睛。現(xiàn)有的其他人眼追蹤方法對(duì)于光照等比較敏感，魯棒性比較差，例如在通過(guò)亮瞳孔實(shí)現(xiàn)眼睛的跟蹤算法中，需要穩(wěn)定紅外照明條件才能對(duì)眼睛進(jìn)行追蹤。

由此看出現(xiàn)有的人眼追蹤方法容易受照明條件的影響，魯棒性較差，不滿足人眼追蹤的實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供人眼跟蹤方法及裝置，以解決上述的問(wèn)題。

在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了人眼跟蹤方法，包括：

根據(jù)眼睛在當(dāng)前幀圖像中的位置，利用構(gòu)造的卡爾曼Kalman濾波器預(yù)測(cè)下一幀圖像中眼睛的位置，得到眼睛位置預(yù)測(cè)值；

當(dāng)所述下一幀圖像成為當(dāng)前幀圖像時(shí)，利用所述眼睛位置預(yù)測(cè)值在該當(dāng)前幀圖像中進(jìn)行搜索，得到與目標(biāo)模板亮度分布匹配的潛在目標(biāo)，其中所述目標(biāo)模板基于初始模板獲取，所述初始模板根據(jù)接收的初始幀圖像構(gòu)造；

將所述潛在目標(biāo)作為眼睛的跟蹤目標(biāo)實(shí)現(xiàn)眼睛的跟蹤。

優(yōu)選地，該方法還包括根據(jù)接收的初始幀圖像構(gòu)造眼睛的初始模板，包括：

在所述初始幀圖像中進(jìn)行人臉檢測(cè)，獲取人臉檢測(cè)圖像；

對(duì)所述人臉檢測(cè)圖像進(jìn)行灰度處理，得到人臉灰度圖；

對(duì)所述人臉灰度圖進(jìn)行垂直灰度投影，得到垂直灰度投影圖；

根據(jù)所述垂直灰度投影圖中的垂直灰度投影曲線中凸峰的左右邊界確定人臉的左右邊界；

根據(jù)所述人臉的左右邊界對(duì)所述垂直灰度投影圖進(jìn)行裁剪，得到新的人臉灰度圖；

對(duì)所述新的人臉灰度圖進(jìn)行水平灰度投影，得到水平灰度投影圖；

根據(jù)所述水平灰度投影圖中的水平灰度投影曲線確定頭頂及鼻中部形成的上下邊界，根據(jù)所述上下邊界確定眉眼區(qū)域；

運(yùn)用索貝爾SOBEL算子求出所述眉眼區(qū)域的邊界值，并進(jìn)行邊緣分組，定位出眼睛的位置并得到所述初始模板；

其中所述初始模板為預(yù)測(cè)第二幀圖像中眼睛的位置的目標(biāo)模板。

優(yōu)選地，該方法還包括當(dāng)獲取到所述跟蹤目標(biāo)時(shí)，利用所述跟蹤目標(biāo)對(duì)當(dāng)前的所述目標(biāo)模板更新；利用得到的新的目標(biāo)模板預(yù)測(cè)下一幀圖像中眼睛的位置。

優(yōu)選地，該方法還包括構(gòu)造Kalman濾波器，其中包括：確定接收的圖像序列的狀態(tài)模型及測(cè)量模型；所述確定圖像序列的狀態(tài)模型包括：采用算法x_t+1=θx_t+w_t表示所述狀態(tài)模型；