基于径向对称变换的眼睛睁闭状态检测-论文.pdf

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1、第40卷第5期中圈缔孽技求六誊辱旅VoI．4O，No．52010年5月J0URNALOFUNlVERSITYOFSCIENCEANDTECHN0L0GYOFCHlNAMay2010文章编号：0253—2778(2010)05—0460—06基于径向对称变换的眼睛睁闭状态检测张文聪，邓宏平，李斌，庄镇泉(中国科学技术大学微软研究院教育部重点实验室，安徽合肥230026)摘要：为实现干扰条件下的眼睛睁闭状态检测，提出了一种新的基于径向对称变换的眼睛状态检测方法．该算法充分利用了睁眼状态下瞳孔的灰度特性及其径向对称特性，有效地解决了光线变化

2、、不均匀光斑、睫毛和镜框等因素的干扰．大量的实验结果表明，该算法具有较好的检测效果，对各种干扰情况有较强的鲁棒性，并且检测速度快，能够达到实时要求，而且能在眼睛状态检测的同时实现瞳孔定位．关键词：眼睛睁闭状态；径向对称；瞳孔检测中图分类号：TP391．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—2778．2010．05．0004Eyedual—statedetectionbasedonradialsymmetrytransformZHANGWencong，DENGHongping，LIBin，ZHUANGZhenq

3、uan(DepartmentofElectronicScienceandTechnology，UniversityofScienceandTechnologyofChina，HefeZ230026，China)Abstract：Inordertodetecteyedual～stateunderdisturbedconditions，anewalgorithmwasproposedbasedonradialsymmetrytransform，inwhichthedistributionofpupilgrayvalueanditsradi

4、alsymmetricpropertywitheyesopenwerefullyutilizedtorealizeeyedetection．Ouralgorithmcouldeffectivelyeliminatetheinterferencesofilluminationchange，spectrum，eyelashesaswellasglassesframes．Experimentalresultsshowthattheproposedalgorithmproducesarelativelygooddetectionresult．

5、Itnotonlyhasstrongrobustnesstovariousinterferencesandachievesafasterdetectionthatcansatisfythereal—timerequirements，butalsorealizespupillocalizationatthesametimeofeyestatedetection．Keywords：eyedual—state；radialsymmetry；pupildetection部图像的采集容易受到不均匀光照、光斑、睫毛和镜弓＼言

6、框等因素的干扰，从而

7、容易引起检测的错误，这也是眼睛是人体面部最重要的特征，在计算机视觉当前眼睛状态检测的难点．研究和应用中发挥着极其重要的作用．眼睛睁闭状眼部结构特征在睁、闭眼两种不同状况下会出态的检测是虹膜识别、视线跟踪和驾驶员疲劳检测现较大的变化．当眼睛睁开时，可以看到眼球／瞳孔，等系统的关键环节l1]，检测的准确率直接影响到系而在闭眼情况下则观察不到瞳孔．另外，眼睑在眼睛统的最终效果．特别对于基于视频序列的方法，眼睛不同的状态下也有较大的变化．目前的眼睛状态检状态的检测尤为重要．另外，在实际应用过程中，眼测方法大都利用了这些特点，主要有以下两大类：

8、基收稿日期：2008—11—25；修回日期：2009—01—23基金项目：安徽省科技攻关项目(07010202046)，多媒体计算与通信教育部微软重点实验室科研基金(07122808)资助作者简介：张文聪，男，1982年生，博士生．研究方向：生物特征识别、视线跟踪．E-mail：zwcong．@mail．ustc．edu．cn通讯作者：李斌，副教授．E-mail：binli@ustc．edu．cn第5期基于径向对称变换的眼睛睁闭状态检测461于眼球／瞳孔检测的方法ll3]和基于眼部结构特征的检测器的训练需要大量样本，而样本的选取往往很

9、方法[7。．前者主要通过检测眼部图像是否含有眼难覆盖实际应用中的各种情况．球来判断眼睛的状态，而后者主要根据睁眼和闭眼此外，李英等提出了基于多种策略组合的眼睛两种情况下眼部整体结构特征的变化，如瞳孔和眼状态检测方法ll，