基于眼部图像特征的人体疲劳检测研究

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1、基于眼部图像特征的人体疲劳检测研究作者姓名李婷婷指导教师姓名、职称张彤副教授申请学位类别工学硕士万方数据万方数据学校代码10701学号1403121728分类号TP39密级___公开西安电子科技大学硕士学位论文基于眼部图像特征的人体疲劳检测研究作者姓名：李婷婷一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机应用技术学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：张彤副教授学院：计算机学院提交日期：2017年6月万方数据万方数据ResearchonFatigueDetectionBasedonEyeImageCharacteri

2、sticsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerApplicationTechnologyByTingtingLiSupervisor:TongZhangTitle:AssociateProfessorJune2017万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指

3、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：_____________日期：____________________西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：

4、研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在_____年解密后适用本授权书。本人签名：_____________导师签名：_________________日期：_____________日期：_________________万方数据万方数据摘要摘要交通事故是现代

5、社会最常见的人为灾害，给人们带来巨大的人身伤害和财产损失。在交通事故中，由于疲劳驾驶的原因导致的事故约占总数的47%，因此，疲劳驾驶已成为不可忽视的社会问题。如何实现高效、易用、非接触式的人体疲劳检测以及短期减轻疲劳的方法，已成为当前研究的一个热点。本文基于人眼图像识别理论，采用红外光作为光源，设计了基于眼部图像特征的实时疲劳检测算法，并实现了人体疲劳检测系统。整个检测和调节过程分为三个步骤：人脸检测、人眼定位跟踪，以及疲劳识别与调节。首先是对人脸的检测，本文利用摄像机采集到待检测图像，并对图像进行同态滤波、均

6、衡化、归一化等预处理后，结合AdaBoost算法和类Haar特征，将强分类器组合成级联分类器获取图像目标，检测到人脸。其次是人眼定位跟踪，传统的目标定位方法计算复杂、实时性不高，而且要求人眼图像的边缘信息丰富。本文在第一步检测到人脸目标的基础上，改进了Harris角点检测算法，使得计算量大为降低，并综合卡尔曼滤波和粒子滤波器的优点对人眼瞳孔进行跟踪，达到了准确定位和快速跟踪的目的。最后，在人眼图像跟踪的基础上，用计算眼睑差值的方法检测人体精神状态，利用PERCLOS原理和眨眼频率两个参数判断人体是否疲劳，以及疲

7、劳的程度。当检测到人体出现疲劳状态时，采用安全易用的tDCS(TranscranialDirectCurrentStimulation)经颅直流电刺激器，通过经颅电刺激信号提高大脑的兴奋性，达到短期缓解疲劳的目的。本文使用视频库中图像以及实际图像进行测试，通过分析测试结果表明，本文的方法与当前主流检测算法相比，在实时性和准确性方面都有改进。关键词：疲劳检测，人眼识别，Harris，AdaBoost算法，PERCLOS原理I万方数据西安电子科技大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTABSTRACTTraff

8、icaccidentisthemostcommonman-madedisastersinmodernsociety,causinghugepersonalinjuryandpropertyloss.47%oftrafficaccidentsarecausedbyfatiguedriving.Therefore,fatiguedrivinghasbecomeasocialproblemw