[發明專利]基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法

在審

• 申請號: 201611213818.7
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108229266A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 梁鵬;郝剛;林智勇
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法，包括：S1面部圖像獲取，采用紅外照明和紅外濾光的方式獲取人臉面部圖像；S2人臉區域判定，使用點分布模型檢測駕駛人的正面人臉；S3眼睛區域定位，利用眼睛區域引導特征點定位算法實現眼睛區域特征點的定位。本發明方案利用紅外照明和紅外濾光分別對于不同光照情況下和墨鏡情況下，定位駕駛人的眼睛區域位置，然后利用該位置引導特征點定位算法實現眼睛區域特征點的定位，并且根據面部紋理對特征點定位結果進行校驗，提高了特征點定位的有效性。

技術領域

本發明屬于視覺定位技術，涉及一種基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法。

背景技術

疲勞駕駛是指由于駕駛環境的單調性或者長時間、超強度的行車，駕駛人因精力消耗過多而產生生理、心理機能衰退，造成反應水平、操控效率下降，進而導致駕駛技能降低，并影響正常駕駛的現象。駕駛人在疲勞時，對交通環境的感知能力、危險的判斷能力和對車輛的操控能力均有不同程度的下降，極易引發交通事故。

疲勞駕駛的主流檢測方法是在駕駛人參與的情況下，對駕駛人的精神狀態進行評定，最常用的是基于面部視頻的疲勞檢測法，該方法由經過訓練的評分專家根據駕駛人的面部表情對其疲勞狀態進行評估；該方法的準確率依賴于對眼睛區域的定位。受實際駕駛過程中的隨機光照、駕駛人肢體動作、夜晚工況下成像模糊暗淡、墨鏡工況下眼睛圖像不可見等因素的影響，實現全天候、高魯棒的眼睛區域定位依舊存在眾多技術瓶頸。

夜晚工況下，駕駛室內的光照不足，弱化了面部圖像中各器官之間的邊界，極易受到環境光照的影響而出現偏光側光等面部圖像，由此產生非結構邊緣(非人臉生理特性邊緣)，嚴重影響到駕駛人的眼睛區域定位。

為了減弱紫外線對于眼睛的傷害，以及環境中的眩光對于視覺觀察的影響，駕駛人在白天光照強烈的情況下，傾向于佩戴墨鏡，由此造成駕駛人眼睛區域圖像的遮擋，無法捕捉到駕駛人的眼睛區域定位。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，尤其解決現有的面部視頻的疲勞檢測法中，眼睛區域的定位準確性受實際駕駛過程中的隨機光照、駕駛人肢體動作、夜晚工況下成像模糊暗淡、墨鏡工況下眼睛圖像不可見影響，導致眼睛區域定位失敗的問題。提供一種基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法，使用CCD攝像機獲取駕駛人的面部圖像后，利用紅外照明和紅外濾光分別對于不同光照情況下和墨鏡情況下，定位駕駛人的眼睛區域位置；然后利用該位置引導特征點定位算法實現眼睛區域特征點的定位，并且根據面部紋理對特征點定位結果進行校驗，以提高特征點定位的有效性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：一種基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法，所述方法包括：S1面部圖像獲取，采用紅外照明和紅外濾光的方式獲取人臉面部圖像；S2人臉區域判定，使用點分布模型檢測駕駛人的正面人臉；S3眼睛區域定位，利用眼睛區域引導特征點定位算法實現眼睛區域特征點的定位。

本發明與現有技術相比具有以下的有益效果：

本發明方案利用紅外照明和紅外濾光分別對于不同光照情況下和墨鏡情況下，定位駕駛人的眼睛區域位置，然后利用該位置引導特征點定位算法實現眼睛區域特征點的定位，并且根據面部紋理對特征點定位結果進行校驗，提高了特征點定位的有效性。

附圖說明

圖1是本發明實施例的基于紅外照明和機器視覺的人臉眼睛區域定位方法的流程圖。

圖2是本發明實施例的紅外照明方式獲取面部圖像效果圖。

圖3是本發明實施例的紅外濾光片獲取面部圖像效果圖。

圖4是本發明實施例的眼睛區域定位效果圖。

具體實施方式