基于CCD的瞳孔自动识别方法的设计与实现-论文.pdf

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1、第30卷第1期轻工机械V01．3ONo．12012年2月L辔htIndmtryMachineryFeb．2012[新设备·新材料·新方法]DOI：10．3969／j．issn．1005—2895．2012．01．022基于CCD的瞳孔自动识刷方法的设计与实现宓翔，邱飞岳(浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310014)摘要：研究了从视频流中识别人眼瞳孔并定位瞳孔中心点的问题。基于CCD人眼图像采集平台，图像预处理采用高斯算子进行低通滤波，去除采集过程中的尖锐点。利用Hough算法对瞳孔进行粗定位，利用椭圆拟合的方法，根据瞳孔的平面几何特

2、征，最终达到定位瞳孔的中心点。经过大量的帧图片验证，其系统能够以较高的准确性和较快的速度在帧图片中识别瞳孔边界及定位瞳孔中心。图7参14关键词：计算机视觉；瞳孔识别；中心点定位；帧图片中图分类号：R77；TP391文献标志码：A文章编号：1005．2895(2012)01-0088-05DesignandImplementationofPupilAutomaticRecognitionBasedonCCDMIXiang，QIUFei—yue(CollegeofInformationEngineering，ZhejiangUniversi

3、tyofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：Theproblemofrecognizingthepupilfromthevideostreamandpositioningthecenterofpupilwasstudied．OntheplatformofeyeimagescollectionbasedonCCD，Gaussoperatorisusedwiththeimagepreprocessingaslow-passfiltertoremovethesharppoints．AsHougha

4、lgorithmisusedforroughpositioningofpupil，ellipsefittingmethodisusedtopositionthecenterofpupil．Bytestingofalargenumberofphotographs，itSHOWSthatthesystemcanrecognizethepupilandpositionthecenterwithhighaccuracyandfastspeedinthevideostream．[ch，7fig．14ref．]Keywords：computervi

5、sion；pupilrecognition；centerpositioning；pictureflameO引言2)BeiYan等利用动态二值化阈值的方法，对眼瞳孔作为人体的眼球中的重要组成部分，在目前部的瞳孑L进行自动定位，达到了精确的定位，但是的对瞳孔的识别有着极其广泛的前景：通过对瞳孔检由于其检测过程中的眼部图片眼睫毛较少，因此对于测可对人的注视物体的检测，实现人机交互u1；通过外部干扰较多(例如睫毛较多)的病人的图片，其识别对人眼瞳孔的检测可以辅助实现对驾驶员的精神状态的效果不明显，不能精确定位瞳孔中心。的判断_2；通过对瞳孔的检

6、测可以在医疗器械领域起3)RasoulKheirolahy，HosseinEbrahimmzhad等利到辅助检查的作用J。用眼部图片中眼睛的不同部位的颜色差别对图片中眼国内外人眼的瞳孔识别和定位方面已经有了大量部的图像进行瞳孔的检测J，但其检测的算法复杂度的研究：大，不能对信息量大的视频流进行实时的检测。1)ZAFERSAVAS等人利用人脸自动检测技术，针对以上出现的检测方法的缺点和不足，本文提首先根据比例关系在人脸上定位眼部的区域，在此基出了一种快速定位人眼瞳孔中心的方法。利用这种方础上对人的瞳孔进行标准圆形匹配检测，完成了较好法可以

7、实现对眼部瞳孔的自动检测。该方法是采用机的效果。但由于人的瞳孔是椭圆形的，其利用标准器视觉，数字图像处理，模式识别与人工智能技术进行圆的检测方法对瞳孔中心点定位精确度不高。非接触检测，其原理是首先利用瞳孔的物理特性首先收稿日期：2011-02—21；修回日期：2011-03-02作者简介：宓翔(1985)，男，浙江湖州人，硕士研究生，主要研究方向为图像处理。E-mail：mixiangde@163．con[新设备·新材料·新方法]宓翔，等基于CCD的瞳孔自动识别方法的设计与实现在眼眶内对其实现粗定位，缩小瞳孔识别的窗口大小，理信息的能力

8、，为了解决这个问题，我们使用了一种快在此基础上利用椭圆拟合实现瞳孔的边界拟合及其中速定位瞳孔中心的方法。方法如下：心坐标点的定位，实验结果表明，本研究提出的方法可1)本实现方法首先采用CCD和视频采集卡对人