[发明专利]一种改进的人眼检测及跟踪方法

摘要

本发明的改进的人眼检测及跟踪方法，包括：a).视频图像采集；b).识别人脸区域，然后根据“三庭五眼”结构确定出人眼大致区域；c).在人眼大致区域中进行人眼检测；d).人眼跟踪，从标准平方差匹配度中选取最小值所对应的匹配位置作为当前帧的人眼图像；e).后续人眼跟踪。本发明的改进的人眼检测及跟踪方法，在计算标准方差匹配度的过程中，将每个像素点的灰度值与图像的平均灰度值做差后再进行标准方差匹配度的计算，避免了光照变化对图像标准方差匹配度的影响，解决了现有汽车在通过桥洞、隧道以及在夜间行驶时，光照会发生急剧变化会导致最佳位置处匹配度不为最小值的问题，可实现对人眼的准确跟踪。

主权项

1.一种改进的人眼检测及跟踪方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).视频图像采集，通过设置于驾驶室内的图像采集装置采集含有驾驶员面部的视频图像，并对视频图像进行分帧；b).获取人眼大致区域图像，识别出第一帧图像的人脸区域，然后根据人脸的“三庭五眼”结构确定出人眼大致区域；c).人眼检测，在步骤b)中获取的人眼大致区域中进行人眼检测，获取驾驶员当前帧的人眼图像，设人眼图像的大小为w×h，w、h分别为图像宽度、高度上的像素数；d).人眼跟踪，当第二帧图像到来时，将上一帧识别出的人眼大致区域向外扩充后作为当前帧图像的人眼大致区域，记为S，S的图像大小为m×n，w＜m，h＜n；将上一帧的人眼图像作为模板图像T，当前帧的人眼大致区域为人眼待匹配图像S，按照由左至右、从上到下的顺序，利用公式(1)计算模板图像T与待匹配图像S所有匹配位置上的标准平方差匹配度R(x,y)：其中：T(x,y)表示模板图像T在点(x,y)处的灰度值，S(x+x′,y+y′)表示待匹配图像S在点(x+x′,y+y′)处的灰度值，(x′,y′)表示滑动步长，R(x,y)表示匹配度，w和h表示模板图像的宽与高，表示模板图像T所有像素点灰度值的平均值，表示滑动步长为(x′,y′)位置处的待匹配图像S所有像素点灰度值的平均值；x＝1,2,...w；y＝1,2,...h；x′依次取1,2,…,m‑w，y′依次取1,2,…,n‑h，通过公式(1)计算出模板图像与各个人眼待匹配图像各个位置上的标准平方差匹配度共计(m‑w)·(n‑h)个，从(m‑w)·(n‑h)个标准平方差匹配度中选取最小值所对应的匹配位置作为当前帧的人眼图像；e).后续人眼跟踪，当第三帧图像到来时，第二帧就成为上一帧，第三帧就成为当前帧，采用与步骤d)相同的方法识别出第三帧的人眼图像；同样地，后续获取的当前帧，都采用与步骤d)相同的方法识别出人眼图像，以实现对驾驶员的人眼检测和跟踪。