[发明专利]一种瞳膜中心定位方法及学员听课疲劳度检测方法

权利要求书

1.一种瞳膜中心定位方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：从获取的人脸图像中检测出人眼区域，并截取出眼部区域；

步骤二：提取瞳膜区域；所述瞳膜区域由瞳孔区域和虹膜区域构成；

步骤三：对步骤二提取的瞳膜区域使用连通域法消除瞳膜区域噪声，得到去噪后的瞳膜区域图像中目标点的总数为n；

步骤四：利用“平均特征点法”定位瞳膜区域中心，得到瞳膜区域中心坐标；

实现方法为：在提取出的瞳膜区域图像中，从左上角的顶点开始进行遍历，通过判断每个像素点的像素值是否为0来判断其是否为瞳膜区域目标点，如果是目标点，则保存目标点的坐标，直到遍历完成，即瞳膜区域的所有目标点都被提取出来，至此，瞳膜区域目标点的横纵坐标都被保存下来，由于步骤三中得到去噪后的瞳膜区域图像中目标点的总数为n，被保存下来的瞳膜区域目标点的横纵坐标分别为(x_i,y_i)，对横纵坐标分别为(x_i,y_i)求平均值即得到定位瞳膜区域中心。

2.如权利要求1所述的一种瞳膜中心定位方法，其特征在于：步骤二中利用“首谷法”提取虹膜区域，具体实现步骤如下，

步骤2.1：首先将眼部区域进行灰度化处理，得到眼部区域的灰度直方图，所述灰度化处理即进行二值化处理；

步骤2.2：获取到眼部区域的灰度直方图后，将眼部区域的灰度直方图中第一个峰值区域与第二个峰值区域之间的谷值确定为分离瞳膜区域和非瞳膜区域的阈值，所述阈值左侧为瞳膜区域；所述阈值右侧为非瞳膜区域。

3.如权利要求2所述的一种瞳膜中心定位方法，其特征在于：步骤三具体实现方法如下，步骤二中二值化后的图像中的像素点的像素值不是1就是0，即图像中只有黑白两种颜色；根据连通规则将图像划分为多个区域，再对各个区域进行标记，通过设计数据结构保存每个像素点所属的区域标号及每个像素点的区域属性；

根据连通规则的定义，在消除瞳膜区域图像中由于眼睑遮挡而产生的“黑”噪时，根据经验法采用四连通域规则设定一个基准值，当瞳膜区域图像中四连通区域的面积小于设定值时，判定该区域为黑色噪声需要对其进行消除工作；

而对于由于光的反射造成的瞳膜区域图像中的“白”噪声，采用八连通区域规则对其进行填补，因为只有当白色噪声点的八个方向都是黑色瞳膜区域时，所述白色噪声才是由于光反射而引起的误判。

4.如权利要求3所述的一种瞳膜中心定位方法，其特征在于：步骤一实现方法如下，通过采用图像处理库opencv中封装的特征提取算法Haar-like特征方法和特征提取算法Adaboost组成的级联检测器方法，检测出人眼区域并截取出眼部区域。