[发明专利]基于单目摄像机的眼部识别追踪的方法和装置

权利要求书

1.一种基于单目摄像机的眼部识别追踪的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过所述单目摄像机连续地获取包括人脸的多个帧；

对所述多个帧中的除初始帧之外的当前帧进行人脸检测以获得当前帧的人脸区域；

对所述当前帧的人脸区域进行人眼检测以获得所述当前帧的人眼检测窗口；

基于所述当前帧的人脸区域和所述当前帧的前一帧的人脸区域进行人眼跟踪以获得所述当前帧的人眼跟踪窗口；以及

基于预定模型对所述当前帧的人眼检测窗口和所述当前帧的人眼跟踪窗口以及所述前一帧的人眼检测窗口和所述前一帧的人眼跟踪窗口进行分析以获得当前帧的人眼区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定模型包括：

当所述当前帧的人眼检测窗口和所述当前帧的人眼跟踪窗口的重合度大于预定阈值时，将所述当前帧的人眼检测窗口和所述当前帧的人眼跟踪窗口的平均值输出为所述人眼区域；以及

当所述当前帧的人眼检测窗口和所述当前帧的人眼跟踪窗口的重合度小于等于预定阈值时，基于所述前一帧的人眼检测窗口和所述前一帧的人眼跟踪窗口对所述当前帧的所述人眼检测窗口和所述当前帧的所述人眼跟踪窗口进行正确性验证，并根据验证的结果将所述当前帧的人眼检测窗口或所述当前帧的人眼跟踪窗口输出为所述人眼区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述当前帧的所述人眼检测窗口和所述当前帧的所述人眼跟踪窗口进行正确性验证的步骤包括：

计算所述当前帧的所述人眼检测窗口与所述前一帧的人眼检测窗口的第一重合度；

计算所述当前帧的所述人眼检测窗口与所述前一帧的人眼跟踪窗口的第二重合度；

计算所述当前帧的所述人眼跟踪窗口与所述前一帧的人眼检测窗口的第三重合度；

计算所述当前帧的所述人眼跟踪窗口与所述前一帧的人眼跟踪窗口的第四重合度；

当所述第一重合度和所述第二重合度中的最小值大于所述第三重合度和所述第四重合度的最大值时，将所述当前帧的人眼检测窗口输出为所述人眼区域；以及

当所述第一重合度和所述第二重合度中的最大值小于等于所述第三重合度和所述第四重合度的最小值时，将所述当前帧的人眼跟踪窗口输出为所述人眼区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一重合度和所述第二重合度中的最小值大于所述第三重合度和所述第四重合度的最大值时，将所述当前帧的人眼跟踪窗口替换为所述当前帧的人眼检测窗口；以及

当所述第一重合度和所述第二重合度中的最大值小于等于所述第三重合度和所述第四重合度的最小值时，将所述当前帧的人眼检测窗口替换为所述当前帧的人眼跟踪窗口。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定阈值为大于等于75％且小于100％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个帧中的除初始帧之外的当前帧进行人脸检测以获得当前帧的人脸区域的步骤包括：

对所述当前帧进行肤色区域提取以获得肤色区域；

对所述肤色区域进行孔洞检测以排除非人脸区域；

通过空间金字塔方法对已排除非人脸区域的肤色区域进行处理，得到具有彼此不同尺度的多个样本；

对所述多个样本分别提取方向梯度直方图特征并转换为方向梯度直方图特征描述子；以及

将所述方向梯度直方图特征描述子送入预先训练的人脸检测分类器进行人脸确认，根据所述确认的结果输出所述人脸区域。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述当前帧的人脸区域进行人眼检测以获得所述当前帧的人眼检测窗口的步骤包括：

使用非矩形哈尔特征构建哈尔特征的级联分类器；以及

使用所述哈尔特征的级联分类器对所述当前帧的人脸区域进行人眼检测以获得所述当前帧的所述人眼检测窗口，

其中，所述非矩形哈尔特征包括4个L型特征模板和2个T型特征模板。