基于眨眼修正卡尔曼滤波的人眼跟踪研究-论文.pdf

《基于眨眼修正卡尔曼滤波的人眼跟踪研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第21期计算机工程2012年11月November2012、厂0l_38NO．21ComputerEngineering·人工智能及识别技术·文章编号。100o-3428(2012)21—．0157—_04文献标识码：A中图分类号：TP391基于眨眼修正卡尔曼滤波的人眼跟踪研究张琳琳，蒋敏，唐晓徽(江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122)摘要：眼睛运动容易受到头部姿势变化、外界仿真干扰、实际光照条件等影响，已有眼部跟踪算法的准确率、鲁棒性较低。为此，提出一种基于眨眼修正卡尔曼滤波的人眼跟踪算法。采用垂直积分投影

2、函数和水平积分投影函数得到人脸图像的眼睛区域，运用眼睛区域的颜色熵消除不相关因素，定位出瞳孔的位置，用卡尔曼滤波进行实时眼部跟踪，结合眨眼检测实时修正跟踪结果。实验结果表明，该算法准确率较高，实时性较好。关奠诃：积分投影；人眼区域检测；瞳孔定位；卡尔曼滤波；人眼跟踪；眨眼检测ResearchOnEyeTrackingBased0nBlinkingCorrectionKalmanFilterZHANGLin-lin，JIANGMin，TANGXiao-wei(CollegeofIntemetofThings，JiangnanU

3、niversity,Wuxi214122，China)[Abstract]Eyemovementiseasilyinfluencedbyheadposturechange，externalsimulationinterferenceandactuallightconditions．Theexistingalgorithmshavelowaccuracyandrobustness．AneyetrackingalgorithmbasedonblinkingcorrectionKalmanfilterisproposed．Eyer

4、egionoffaceimageisdetectedusingverticalandhorizontalintegralprojectionfunction．ItusesthecolorentropyofeyeregiontoeliminateuncorrelatedNctors，preciselylocatesthepositionofpupil．TheeyeregionistrackedinrealtimebyKalmanfilter,andeyeblinkdetectioniscombinedtoreviseeyetr

5、acking．Experimentalresultsshowthatthealgorithmhashighaccuracyandgoodreal—time．[KeywordsIintegralprojection；eyeregiondetection；pupillocation；Kalmanfilter；eyetracking；blinkingdetectionDOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2012．21．042l概述踪。如混合模型法通过混合不同眼睛模型的长处来克服眼部及视线方向的自动跟踪是计算机

6、视觉中受到广它们各自的缺陷，积分微分函数建立模型找到和角膜缘或泛关注的核心课题，它在生物识别、安全性、人机智能交者瞳孔轮廓最匹配的圆或椭圆。相对于基于特征的算法，互系统⋯和驾驶员疲劳监测系统方面都有广泛的应用。基于模型的算法能提供更精确的估计值，且对应用设备要近年来，国内外众多学者经过深入研究，提出了许多支持求较少。非接触性眼部跟踪的算法，这些眼部跟踪算法可分为以下虽然眼部跟踪技术已经被研究了数十年，但由于眼睛2类：的运动是高度非线性的，并容易受到运动姿态变化、外界(1)基于特征的算法环境干扰等影响，人眼跟踪的准确率并不能满

7、足人机交互通过检测目标特征来定位和跟踪眼睛相关位置，普遍的真实需要，眼部跟踪算法的鲁棒性仍需要增加。为了克使用临界值作为标准来衡量特征是否呈现。如红外跟踪服上述问题，本文提出一种结合眨眼检测的卡尔曼算法。法是基于瞳孔对红外照明的明显反射，利用亮度临界值通过修正眨眼阶段的初始模板提高算法的准确率。提取红外光谱图像中的瞳孔轮廓。虽然，红外跟踪法简单2人眼的检测与定位有效，但此类算法对红外光照条件和应用设备有一定要2．1人眼区域检测求，且限制较大。人眼检测是眼部跟踪算法中的首要工作，为了实现眼(2)基于模型的算法部跟踪，首先要将图

8、片中的人眼区域检测出来。对于彩色该类算法并非进行特征的明确检测，而是依据高层的图像，首先将其转化为灰度图像，对于灰度图像则采用投语义表示和知识描述确定最匹配模型，从而完成目标跟影函数确定人眼区域。获取图片特征的有效方法之一就是基金项目：国家自然科学基金资助项I~t(61201429)；中央