[发明专利]眼睛开闭状态检测装置和方法

权利要求书

1.一种眼睛开闭状态检测装置，包括：

眼部区域检测单元，从目标图像中检测包含眼睛的眼部区域；

眼睛分割单元，对检测到的眼部区域进行分割，以提取眼睛图像；

状态确定单元，基于眼睛图像中的灰度变化来确定眼睛是处于睁开状态还是闭眼状态。

2.如权利要求1所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述眼部区域是包含眼睛的矩形区域。

3.如权利要求2所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，当确定所述矩形眼部区域中的眼睛相对于所述矩形眼部区域处于非水平状态时，眼部区域检测单元基于眼睛倾斜的角度旋转目标图像，并从旋转后的目标图像再次检测包含眼睛的眼部区域。

4.如权利要求2所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，当确定所述矩形眼部区域中的眼睛相对于所述矩形眼部区域处于非水平状态时，眼部区域检测单元对所述矩形眼部区域进行校正，使得经过校正的矩形眼部区域中的眼睛相对于校正后的矩形眼部区域处于水平状态。

5.如权利要求1所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，使用机器学习算法来训练所述眼部区域检测单元，使得当眼部区域检测单元对目标图像进行处理时，从目标图像中检测出眼部区域。

6.如权利要求1所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述眼睛分割单元通过使用高斯肤色模型来确定眼部区域中的每个像素点是否属于皮肤区域，并将眼部区域中皮肤区域以外区域的图像提取为眼睛图像。

7.如权利要求6所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，从眼部区域的四个角点位置中的至少一个位置选择预定大小的区域作为高斯肤色模型的皮肤样本来训练高斯肤色模型。

8.如权利要求6所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，从所述眼部区域的上部或下部选择预定大小的区域作为高斯肤色模型的皮肤样本来训练高斯肤色模型。

9.如权利要求1所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述状态确定单元通过检测眼睛图像中的所有像素的灰度值的分布来确定眼睛是处于睁开状态还是闭眼状态。

10.如权利要求9所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述状态确定单元计算眼睛图像的所有像素的灰度值的均方差，

其中，当计算的均方差大于或等于预设阈值时，所述状态确定单元确定眼睛处于睁开状态，

当计算的均方差小于所述预设阈值时，所述状态确定单元确定眼睛处于闭眼状态。

11.如权利要求1所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述状态确定单元对眼睛图像进行水平轴投影，计算眼睛图像中沿与眼睛垂直的方向上的每列像素的列平均灰度以形成列平均灰度曲线，并基于形成的列平均灰度曲线的变化程度确定眼睛是处于睁开状态还是闭眼状态。

12.如权利要求11所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，当所述列平均灰度曲线的变化程度超过预定阈值时，所述状态确定单元确定眼睛处于睁开状态，当所述列平均灰度曲线的变化程度低于所述预定阈值时，所述状态确定单元确定眼睛处于闭眼状态。

13.如权利要求11所述的眼睛开闭状态检测装置，其特征在于，所述状态确定单元还将列平均灰度曲线的平均灰度行向量与边缘检测模板函数进行卷积，并基于卷积获得的曲线确定眼睛是处于睁开状态还是闭眼状态，

其中，当所述卷积曲线中的波峰和波谷的振幅超过预定幅度时，所述状态确定单元确定眼睛处于睁开状态，当所述卷积曲线中的波峰和波谷的振幅低于所述预定幅度时，所述状态确定单元确定眼睛处于闭眼状态。

14.一种眼睛开闭状态检测方法，包括：

从目标图像中检测包含眼睛的眼部区域；

对检测到的眼部区域进行分割，以提取眼睛图像；

基于眼睛图像中的灰度变化来确定眼睛是处于睁开状态还是闭眼状态。

15.如权利要求14所述的眼睛开闭状态检测方法，其特征在于，所述眼部区域是包含眼睛的矩形区域。