基于肤色特征和遗传算法的人眼瞳孔定位算法-论文.pdf

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1、第29卷第7期计算机应用研究VoI．29No．72012年7月ApplicationResearchofComputersJu1．2012基于肤色特征和遗传算法的人眼瞳孑L定位算法郝明刚，董秀成(西华大学四川省信号与信息处理重点实验室，成都610039)摘要：提出了一种单目摄像头下定位人眼瞳孔的方法，分为人脸区域检测、人眼区域检测、瞳孔中心定位三个阶段。在人脸区域检测阶段，利用人脸的肤色和唇色在不同色度空间下的特性，结合区域增长的方法分割出人脸区域；在人眼区域检测阶段，利用定位出的人脸区域，根据先验

2、知识缩小搜索区域，再结合遗传算法搜索眼部区域；最后利用圆的几何性质定位瞳孔中心。实验结果证明了本算法在复杂背景和头部偏转情况下的有效性。关键词：人脸区域；色度空间；区域增长；眼部区域；遗传算法；定位瞳孔中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1001．3695(2012)07．2754．04doi：10．3969／j．issn．1001．3695．2012．07．097Locationalgorithmforeyepupilbasedonskincolorfeaturesandgenet

3、icalgorithmHAOMing—gang，DONGXiu—cheng(ProvincialKeyLaboratoryonSignal&InformationProcessing，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Thispaperpresentedalocationmethodforthehumaneyepupilwithsinglecamera，whichwasdividedintothreestages，faceregiondetec

4、tion，eyeregiondetectionandpupilcenterlocation．Inthefaceregiondetectionstage，combiningthemethodofregionalgrowth，itseparatedthefaceregionbythespacecharacterofface’Sskincolorandlipcolorunderdifferentchromaticity．Intheeyeregiondetectionstage，usingthefacere

5、gionpositioned，accordingtopriorknowledge，itnarrowedthesearcharea，andthensearchedtheeyeareawiththegeneticalgorithm．Finally，itpositionedpupilcenterbythegeometricalpropertiesofround．Simulationresultsindicatethisalgorithmisefectiveincomplexbackgroundandcir

6、cumstancesofheadde-flection．Keywords：faceregion；chromaticityspace；regionalgrowth；eyearea；geneticalgorithm(GA)；positioningpupil件及其环境因素的影响等，使得采集到的图像含有噪声而失0引言真，因此需要将输入图像进行简单的预处理。本文算法涉及到的图像预处理包括图像的平滑和光照补偿处理。人脸识别技术作为计算机视觉和模式识别领域一个重要的研究课题，近年来一直是一个非常活跃的研究方向，人

7、脸识1．1图像的平滑别中一个最重要的过程就是特征的提取与检测。人眼作为人本文应用的平滑滤波算法采用5×5的高斯模板．s与原图脸特征的重要组成部分，是包含人脸部特征信息最多的器官，像进行加权邻域平均以消除系统的噪声。设在原图像中以任因此，人眼的检测与定位显得尤为重要0。而对于人脸识别意一点(m，n)为中心，取出一个5X5的邻域，输入图像在该点中的特征提取来说，不仅要检测出人眼，而且要准确地定位出的像素值为，(m，n)，经过高斯平滑滤波后的图像在该点的像人眼。人眼的检测与精确定位对于自动人脸检测和识别起

8、着素值为F(m，n)，图像的加权邻域平均可以用式(1)表示。重要的作用，一个快速、精确和有效的人眼定位算法是非常重122F(m，n)=去∑，∑m+i，n+)×S(2+i，2+)(1)要的。～●一一‘本文采用由粗到细的人眼瞳孔定位方法，首先利用YIQ1．2光照补偿和YUV色度空间下人脸区域的色度特性分割出人脸区域，再待检测图像过亮、过暗和阴影都会造成整个系统的识别率利用人眼瞳孔的灰度特点，结合遗传算法搜索最优解定位人眼和检测率下降。为了消除面部光照对整个系统的影响，需要