基于Hough变换圆检测的人眼定位方法改进VIP专享VIP免费

刘念，苏杭，郭纯宏，等：基于Hough变换圆检测的人眼定位方法改进2011,Vol.32,No.413590引言眼睛作为一个重要的脸部特征器官，它的任何细微变化都能直接反映出人的各种精神状态信息。目前，在对驾驶员进行疲劳驾驶监测时，有时也采用检测人眼状态信息的疲劳检测技术[1]。因为眼睛的状态信息可以直接反映出他们当前的疲劳状态，所以人眼的状态信息检测在驾驶员疲劳检测中起着至关重要的作用。而要想捕捉到这些眼部信息，必须先对人眼进行精确定位。另外，驾驶员的疲劳状态检测也需要满足实时性的要求。这里，为了兼顾人眼定位方法精确性和实时性的需求，我们对基于Hough变换圆检测的人眼定位方法进行改进[2-3]。即先采用灰度积分投影的方法定位人眼，通过对灰度积分结果进行分析，找到人眼的中心坐标及大致的虹膜半径、虹膜区域等，再利用这些信息，采用“最小外接矩形法”估算待检测圆的圆心及半径，进行Hough变换圆检测精确定位人眼。本文首先采用灰度积分投影的方法进行人眼的定位和虹膜区域的划分，然后在这个区域内利用Hough变换圆检测的方法精确地检测出虹膜区域。它的流程图如图1所示。1人眼定位算法介绍从简单的阈值法、模板匹配到弹性模板匹配、神经网络、遗传算法等均被尝试性的用于人眼定位。现在，比较常用的人眼检测方法有：灰度积分投影法、Hough变换方法、可变形模板及对称变换法等。1.1灰度积分投影法所谓灰度积分投影法就是将投影对象的灰度信息在某方向上进行投影，得出该对象的位置及灰度积分值等信息。这种方法操作起来非常简单，它经常和阈值化处理一起使用。由于噪声点对投影有一定的影响，所以处理前最好去除噪声，然后进行阈值化处理，再对阈值化后的二值图像在某个方向上进行投影运算。冯建强等基于求最大类间方差阈值的方法进收稿日期：2010-04-14；修订日期：2010-06-29。基金项目：辽宁“百千万人才工程”培养基金项目(2009921090)。作者简介：刘念(1960－)，女，辽宁沈阳人，硕士，副教授，研究方向为计算机视觉、图像处理与分析等；苏杭(1985－)，男，辽宁锦州人，硕士研究生，研究方向为图像处理与分析；郭纯宏(1986－)，女，陕西吕梁人，硕士研究生，研究方向为图像处理与分析；周静(1985－)，女，山东菏泽人，硕士研究生，研究方向为图像处理与分析。E-mail：suhzyxue@163.com基于Hough变换圆检测的人眼定位方法改进刘念，苏杭，郭纯宏，周静(沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159)摘要：对基于Hough变换圆检测的人眼定位方法进行了改进，借助积分投影定位人眼坐标时求得的灰度特征值，给出了一种快捷准确的眼睛定位方法。采用基于灰度积分投影的方法粗定位人眼，求得大致的虹膜半径、中心坐标和虹膜区域等；再采用“最小外接矩形法”估算待检测圆的圆心及半径，运用Hough变换检测圆的方法精确检测出虹膜。在VPM642实验平台上，使用C语言进行了编程实现。实验结果表明，该人眼定位方法有很好的检测效果，人眼定位精度达到93.5%。关键词：积分投影;人眼定位;虹膜检测;Hough变换;最小外接矩形法中图法分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-7024(2011)04-1359-04ImprovementofeyelocationmethodbasedoncircleexaminationofHoughtransformationLIUNian,SUHang,GUOChun-hong,ZHOUJing(CollegeofInformationScienceandEngineering,ShenyangLigongUniversity,Shenyang110159,China)Abstract：ThroughmakinganimprovementoftheeyelocationmethodbasedontheHoughtransformationcircleexaminationandobtai-ningthegradationcharacteristicvaluebyusingtheintegralprojection,thepaperhasgivenaquickandaccurateeyelocationmethod.First,thehumaneyeisroughlylocatedbyusingthegradationintegralprojectionmethod,sothattheirisradius,thecentralcoordinateandtheirisregionareapproximatelydetermined;Andthenthecenterandtheradiusofthecircletobeexaminedareestimatedbyusingthe“theminimumexternalconnectionrectangleapproach”andtheirisispreciselylocatedbythecircleexaminationoftheHoughtrans-formation.OntheVPM642platform,Clan...