[发明专利]一种基于快速傅立叶变换的打盹行为检测方法

权利要求书

1.一种基于快速傅立叶变换的打盹行为检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)人脸检测定位：采用Adaboost法针对动态图像序列，动态地改变搜索区域以及初始 搜索矩形框，对人脸进行检测，然后求出人脸中心的坐标并记录该坐标；所述Adaboost 法采用摄像头对图像进行采集，得到动态序列图像，通过动态地改变搜索区域以及初始搜 索矩形框，提升Adaboost法的检测精确度和速度，具体包括：

(3.1）采用Adaboost法对人脸进行检测，当连续在设定次数内检测到人脸后，记录人脸 所在矩形区域，求出人脸中心的坐标并记录该坐标，转到步骤(3.2)；

(3.2)根据记录的人脸所在矩形区域，引入缩放因子，把人脸所在矩形区域根据缩放因 子进行缩小得出初始搜索矩形框，把人脸所在矩形区域根据缩放因子进行扩大得出终止 搜索矩形框，再采用Adaboost法在终止搜索矩形框区域内对人脸进行检测，当连续在设 定次数内检测不到人脸则转到步骤(3.1)，否则重新记录人脸所在矩形区域，求出人脸中心 的坐标并记录该坐标，执行步骤(3.2)；

(2)头部运动特征提取：在采集到设定数量的人脸中心坐标点之后，对该坐标点数据进 行快速傅立叶变换，把时域信息转换到频域，并根据每次快速傅立叶变换得出的低频段的 幅值系数进行分析，把头部行为分为静止，小幅度运动，垂直方向有规律运动三种状态； 所述根据每次快速傅立叶变换得出的低频段的幅值系数进行分析是把头部的运动轨迹分 为垂直方向以及水平方向，根据两个方向的快速傅立叶变换的低频段幅值系数对头部运动 状态进行判别，当垂直方向的快速傅立叶变换的低频段幅值系数超过设定数值，则判断为 垂直方向的有规律运动；当垂直方向和水平方向的快速傅立叶变换的低频段幅值系数都低 于另一设定数值时，则判断为静止；其他状态均判断为小幅度运动；

(3)打盹行为识别：重复执行步骤(2)，并记录每次步骤(2)的结果及步骤(2)执行 的次数，当执行次数达到设定的数量之后则进行打盹行为判别，在重复执行步骤(2)这 一时间段中，若垂直方向有规律运动状态的次数超过设定值，则判别为打盹行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述初始搜索矩形框的计算公式如下：

width₂＝width₀÷scale

height₂＝height₀÷scale

x₂＝x₀×scale

y₂＝y₀×scale

公式中scale为所述的缩放因子，width₀为人脸所在矩形区域的宽度，height₀为人 脸所在矩形区域的高度，x₀为人脸所在矩形区域的左下角在检测图像中的水平方向的坐 标，y₀为人脸所在矩形区域的左下角在检测图像中的垂直方向的坐标，width₂为初始搜索 矩形框的宽度，height₂为初始搜索矩形框的高度，x₂为初始搜索矩形框的左下角在检测 图像中的水平方向的坐标，y₂为初始搜索矩形框的左下角在检测图像中的垂直方向的坐 标；

所述终止搜索矩形框的计算公式如下：

width₁＝width₀×scale

height₁＝height₀×scale

x₁＝x₀÷scale

y₁＝y₀÷scale

公式中scale为所述缩放因子，width₀为人脸所在矩形区域的宽度，height₀为人脸 所在矩形区域的高度，x₀为人脸所在矩形区域的左下角在检测图像中的水平方向的坐标， y₀为人脸所在矩形区域的左下角在检测图像中的垂直方向的坐标，width₁为终止搜索矩形 框的宽度，height₁为终止搜索矩形框的高度，x₁为终止搜索矩形框的左下角在检测图像中 的水平方向的坐标，y₁为终止搜索矩形框的左下角在检测图像中的垂直方向的坐标。