[发明专利]基于眼部区域生成网络的眨眼频率和视线估计方法有效

专利信息
申请号: 201810259851.6 申请日: 2018-03-27
公开(公告)号: CN108734086B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 赵栓峰;许倩;张传伟 申请(专利权)人: 西安科技大学
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06N3/04
代理公司: 西安文盛专利代理有限公司 61100 代理人: 佘文英
地址: 710054 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种基于眼部区域生成网络的眨眼频率以及视线预估的方法,该方法可用于驾驶员疲劳驾驶预警。具体为:首先应用机器深度学习提取到摄像头拍摄的驾驶员的人眼特征区域,在特征区域上以椭圆拟合的方法进行驾驶人人眼模拟,结合perclos(眼睑闭合度)来判断眨眼频率和瞳孔位置估算方法给出眨眼频率和驾驶员视线方向,为驾驶员疲劳监测系统和驾驶员动态行为分析提供支持数据。
搜索关键词: 基于 眼部 区域 生成 网络 眨眼 频率 视线 估计 方法
【主权项】:
1.一种基于眼部区域生成网络的眨眼频率以及视线预估的方法,其特点是利用SSD目标检测方法,直接在驾驶过程中摄像头拍摄的驾驶员脸部特征图上回归出我们所需要的人眼与瞳孔两个目标的位置和类别信息,在卷积中加入faster rcnn中的anchor机制对每一层卷积层中的特征图进行卷积,进行比例扩大或缩小处理,再用边框回归对最后一层卷积层进行处理,最终得到人眼与瞳孔的目标外接矩形;在得到人眼与瞳孔的目标外接矩形后,对此矩形进行椭圆拟合处理,得到人眼与瞳孔的拟合椭圆轮廓;视线没有发生偏离时瞳孔中心与眼睛质心趋于一致,当视线发生偏离时,瞳孔中心将会偏离眼睛质心一定范围,利用此种方法进行程序编写;然后训练大量视线偏离的样本,可得到视线偏离角度和偏离概率范围;将以上训练好的偏离角度和偏离概率范围的网络阈值储存在计算机中,在后期识别中,直接输入在驾驶过程中摄像头拍摄的驾驶员脸部特征图片,通过训练得出的阈值范围快速在图片中定位瞳孔中心与眼睛质心的分布范围,完成驾驶员的视线预估;驾驶员眨眼频率方面,对perclos算法进行改进,使其能根据一定时间内拟合椭圆面积值的大小判断眨眼频率,当拟合椭圆面积小于一定值时判断为眨眼,在某时间段内长时间小于某一特定范围时,判断为闭眼疲劳,或根据椭圆横纵轴上下坐标的接近值程度,判断是否为闭眼;得到驾驶员眨眼频率以及驾驶员视线偏离角度和偏离概率范围,为驾驶员疲劳监测系统和驾驶员动态行为分析以及判断预警提供支持数据。
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