[發明專利]一種基于人臉識別的眼球運動識別方法

有效

• 申請號: 201410353616.7
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104123543B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 黃昭鳴;周林燦;李寧
• 申請（專利權）人: 泰億格電子（上海）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/66
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

本發明公開了一種基于人臉識別的眼球運動識別方法，包括：眼球檢測，對多幅人臉的圖像進行邊緣檢測，定位眼球的初始化特征點，根據初始化特征點計算眼球相對于人臉的位置與比率，得到人臉尺度角度歸一化比率；眼球識別，獲取一幅待檢測的人臉圖像，根據人臉尺度角度歸一化比率計算人臉圖像中眼球的位置；眼球運動識別，識別兩幅以上人臉圖像中眼球的位置，根據位置的變化識別眼球運動。本發明能夠準確定位眼球在人臉上的位置，不僅支持靜態人臉上的眼球識別，還能夠支持動態視頻中的人臉上的眼球識別。

技術領域

本發明涉及人臉識別技術，尤其涉及一種基于人臉識別的眼球運動識別方法。

背景技術

人臉識別是計算機視覺與模式識別領域非常熱門的研究課題，在公共安全、通信、虛擬現實、信息檢索等方面都有重要應用。在公共安全和信息安全方面，基于人臉識別的五官檢測和表情識別，是快速有效的自動身份驗證方式。當前，基于生物特征的識別技術主要包括：指紋識別、視網膜識別、虹膜識別、步態識別、靜脈識別、人臉識別等。與其他識別方法相比，人臉識別由于具有直接、友好、方便的特點，又不會對使用者造成任何心理障礙，易于為用戶所接受。除此之外，通過對人臉識別結果做進一步分析，能得到識別對象的性別、表情、年齡等諸多額外信息，擴展了人臉識別的應用前景，在刑偵破案、證件驗證、視頻監控、人口控制及表情分析等方面都有實際應用。

但是，現有的眼球識別技術大多是根據圖像中眼球與臉部像素之間的差異值來識別眼球的位置，進而識別出眼球的運動。但是由于圖像易受拍攝環境的影響，例如強光或陰影等降低了眼球與臉部像素的差異值，使得無法從這些圖像中精確地確定眼球的位置。然而對于這類現象，現有技術中大多采用特征提取和分類算法來識別眼球，但是前提都是假定特征點已經被手動標注出來，并且假定被手動標記的特征點定位程度已十分準確，但是實際上手動標記的特征點定位的準確度存在不足，導致其影響了后續算法的準確性，所以目前依靠手動標定的方式必然成為識別系統的瓶頸。另一方面，現有的解決上述問題的方法，如Snake方法、可變型模板法以及彈性圖匹配法等都存在處理速度慢、精確度不高和實現復雜度高等方面的問題，其實際的識別效果并不理想。

本發明克服了現有技術中的缺陷，提出了一種基于人臉識別的眼球運動識別方法。本發明眼球運動識別方法基于人臉識別技術，能夠準確定位眼球在人臉上的位置，不僅支持靜態人臉上的眼球識別，還能夠支持動態視頻中的人臉上的眼球識別。

發明內容

本發明提出了一種基于人臉識別的眼球運動識別方法，包括如下步驟：

眼球檢測，對多幅人臉的圖像進行邊緣檢測，定位眼球的初始化特征點，根據所述初始化特征點計算眼球相對于人臉的位置與比率，得到人臉尺度角度歸一化比率；

眼球識別，獲取一幅待檢測的人臉圖像，根據所述人臉尺度角度歸一化比率計算所述人臉圖像中眼球的位置；

眼球運動識別，識別兩幅以上人臉圖像中眼球的位置，根據位置的變化識別眼球運動。

本發明提出的所述基于人臉識別的眼球運動識別方法中，基于AMM的特征點定位方法進行眼球檢測，其包括如下步驟：

在人臉的圖像中搜索眼球的位置；

確定左眼與右眼的眼球中心及其坐標；

根據所述坐標計算人臉的傾斜角度；

計算人臉尺度角度歸一化比率。

本發明提出的所述基于人臉識別的眼球運動識別方法中，所述人臉的傾斜角度按如下公式表示：

α＝arctan(y_re-y_le)/(x_re-x_le)；