專利名稱：一種快速人眼定位方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種快速人眼定位方法及裝置。
背景技術(shù)：
研究表明，眼睛狀態(tài)與駕駛員疲勞有較高的相關(guān)性，能可靠地反映疲勞狀態(tài)。而眼睛定位是判斷眼睛狀態(tài)的前提。因此，如何準確、快速地進行人眼定位是實現(xiàn)駕駛疲勞狀態(tài)監(jiān)控的關(guān)鍵。人們對人眼定位已經(jīng)做了相當多的研究，目前主要技術(shù)有基于學(xué)習(xí)、基于模板匹配、基于特征的方法?；趯W(xué)習(xí)的方法包括AdaBoost (Adaptive Boosting,自適應(yīng)疊加)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、主元分析法等，這些算法的優(yōu)點是準確率高，但是計算量大，限制了在實時系統(tǒng)中的應(yīng)用?；谀０宓姆椒▌t是先得到左右眼的模板，然后在整幅圖像中搜索匹配。由于光照變化，角度旋轉(zhuǎn)等的影響，此類方法準確率不高，而且計算量巨大?；谔卣鞯姆椒ò℉SI (HueSaturation htensity，表示色調(diào)、色飽和度、亮度)虹膜檢測和灰度投影法等。虹膜檢測雖然快速，但是需要在彩色空間中進行，不適合紅外成像系統(tǒng)?；叶韧队胺椒ㄔ谌四樒睍r會失效。還有基于人臉全局特征的人眼定位，眼睛梯度等，這些算法準確率不尚ο在實際圖像檢測中，由于事先不可能知道要檢測目標圖像的大小，也不知道會有多少個匹配的目標圖像。AdaBoost算法使用的目標圖像分類器具有按比例增大(或者縮小)的能力。算法大致流程如圖1所示。(a)判斷將目標圖像分類器放大后，是否大于待檢測圖像的大小，如果是，檢測結(jié)束；如果否，轉(zhuǎn)到步驟(b) ； (b)將目標圖像分類器放大，用于檢查某一大小的目標圖像；(c)將放大后的目標圖像分類器在待檢測圖像中遍歷匹配，找到所有匹配的目標圖像；然后轉(zhuǎn)到步驟(a)。AdabBoost算法依次按比例增大目標圖像分類器，來檢測不同大小的目標圖像；直到待檢測的目標圖像分類器大小大于整幅圖像的大小為止。因此圖像越大，可能的目標圖像分類器也就越多，而且在每一種可能情況下遍歷圖像的耗時也越長。這是AdaBoost算法計算量巨大的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有目標圖像檢測方法速度低的技術(shù)問題，提供一種快速人眼定位方法及裝置。一種快速人眼定位方法，包括如下步驟(a)、根據(jù)步驟(e)、和步驟(g)的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域， 如有，跳轉(zhuǎn)到步驟(f)；(b)、如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮小；(c)、利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大小；如未檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(a)；(d)、根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域，作為第一待測人眼區(qū)域；(e)、利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大??；(f)、根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；(g)、利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及
大小。 一種快速人眼定位裝置，包括人眼判斷單元，根據(jù)第一人眼檢測單元、和第二人眼檢測單元的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域；圖像縮放單元，根據(jù)人眼判斷單元判斷出上一幀圖像中不存在人眼的結(jié)果，如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮小；人臉檢測單元，利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大小；人臉圖像提取單元，根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域， 作為第一待測人眼區(qū)域；第一人眼檢測單元，利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大?。蝗搜蹐D像提取單元，根據(jù)人眼判斷單元判斷出上一幀圖像中存在人眼的結(jié)果、及根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；第二人眼檢測單元，利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大小。本發(fā)明先將待測圖像縮小，然后在縮小后的圖像中對人臉進行檢測；且判斷上一幀圖像是否存在人眼區(qū)域，當上一幀圖像中存在人眼區(qū)域時，不用對當前幀整幅圖像進行全部檢索，只檢索針對上一幀圖像人眼區(qū)域在當前幀對應(yīng)的區(qū)域，大大縮短了檢測人臉、人眼的時間，能迅速的對圖像中人眼區(qū)域進行定位，適用于實時圖像系統(tǒng)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的AdaBoost算法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的快速人眼定位方法流程圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的快速人眼定位裝置示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本方案的目的在于提供一種快速人眼定位方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有人眼定位技術(shù)中速度慢的技術(shù)問題。
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一種快速人眼定位方法，如圖2所示，包括如下步驟(a)、根據(jù)步驟(e)、和步驟(g)的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域， 如有，跳轉(zhuǎn)到步驟(f)；(b)、如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮??；(c)、利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大?。蝗缥礄z測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(a)；(d)、根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域，作為第一待測人眼區(qū)域；(e)、利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大??；(f)、根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；(g)、利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大小。所公知的，步驟(C)中的人臉分類器、步驟(e)和步驟(g)中的人眼分類器通過對圖像采樣、訓(xùn)練獲得。前期人臉樣本、人眼樣本的采樣將紅外攝像頭設(shè)置在不同光照環(huán)境、不同角度進行樣本采樣，不同光照環(huán)境包括但不限于日光燈照射下、暗室無可見光照射下、不同光亮的車內(nèi)儀表器旁等。采樣的對象包括高矮不一、戴近視眼鏡或者戴太陽眼鏡、膚色不一的人群等；這樣就擁有了足夠量的人臉庫。在人臉庫中，從圖片上截取眼睛部分作為人眼庫。采集人臉樣本庫、人眼樣本庫與足夠量的不包含人臉、人眼的樣本庫。計算所有樣本庫的特征值，訓(xùn)練得到人臉分類器、人眼分類器。步驟(f)中根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置及大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域采用如下操作當前幀待測圖像中的人眼圖像中心點位置不變，對其長和寬擴大一定的倍數(shù)，如果擴大的區(qū)域超出圖像的邊緣，就停止向這個方向擴大，來確定當前幀待測圖像的第二待測人眼區(qū)域。作為優(yōu)選方案，將其長寬都擴大一倍，得到的第二待測人眼區(qū)域比較小，便于減少人眼檢測的時間，且由于視頻圖像兩幀圖像的變化不大，能完全包含人眼區(qū)域。所述步驟(b)中預(yù)設(shè)閾值要保證縮小后的圖像能清楚分辨出人臉區(qū)域。步驟(b) 將待測圖像縮小到M*N大小，所述Μ、N為像素點數(shù)，M的取值范圍為[80，320]，N的取值范圍為W0，M0]，M與N的值與所述原待測圖像寬長比一致。將圖像縮小，在人臉檢測時能減少計算量，并且圖像中人臉依然容易辨認，不影響人臉圖像的檢測。作為優(yōu)選方案，M取 160，N取120,160*120大小的圖像既能保證圖像中的人臉比較容易分辨，又能最大限度的減少檢測人臉圖像時的計算量。所述步驟(C)中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(11)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(12)、將人臉分類器進行放大，然后利用放大后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(1 ；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人臉分類器大小和所述縮小后的圖像大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(13)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。由于不斷的對人臉分類器進行放大，然后用放大后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，故預(yù)定大小的人臉分類器最小，然后不斷放大，直到放大后的人臉分類器大小和待測圖像大小一致時，停止進行人臉檢測。作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小為40*40。作為另一實施方案，步驟(C)中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(21)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(23)；(22)、將人臉分類器進行縮小，然后利用縮小后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(23)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。由于是不斷的對人臉分類器進行縮小，然后用縮小后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，故預(yù)定大小的人臉分類器最大，和所述縮小后的圖像一樣大小。然后不斷縮小人臉分類器，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40。所述步驟(e)中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(31)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(32)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(33)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。由于不斷的對人眼分類器進行放大，然后用放大后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域，故預(yù)定大小的人眼分類器最小，然后不斷放大，直到放大后的人眼分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致時，停止進行人眼檢測。作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小設(shè)為40*40。作為另一實施方案，步驟(e)中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(41)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(43)；(42)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟G3)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(43)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。由于是不斷的對人眼分類器進行縮小，然后用縮小后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域中查找人眼圖像區(qū)域，故預(yù)定大小的人臉分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致，然后不斷縮小人臉分類器，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40。
所述步驟(g)中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(51)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(52)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(53)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。由于不斷的對人眼分類器進行放大，然后用放大后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域，故預(yù)定大小的人眼分類器最小，然后不斷放大，直到放大后的人眼分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致時，停止進行人眼檢測。作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小設(shè)為40*40。作為另一實施方案，步驟(g)中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(61)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(62)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(63)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。由于是不斷的對人眼分類器進行縮小，然后用縮小后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域中查找人眼圖像區(qū)域，故預(yù)定大小的人臉分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致，然后不斷縮小人臉分類器，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40。進一步的，上述第一待測人眼區(qū)域和第二待測人眼區(qū)域均為矩形區(qū)域。便于利用人眼分類器對其進行人眼檢測。本發(fā)明的快速人眼定位方法中先將待測圖像縮小，然后在縮小后的圖像中對人臉進行檢測；且判斷上一幀圖像是否存在人眼區(qū)域，當上一幀圖像中存在人眼區(qū)域時，不用對當前幀整幅圖像進行全部檢測，只檢測針對上一幀圖像人眼區(qū)域在當前幀對應(yīng)的區(qū)域，大大縮短了檢測人臉、人眼的時間，能迅速的對圖像中人眼區(qū)域進行定位，適用于實時圖像系統(tǒng)。本發(fā)明還包括一種快速人眼定位裝置，如圖3所示，該裝置包括人眼判斷單元1，根據(jù)第一人眼檢測單元5、和第二人眼檢測單元7的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域；圖像縮放單元2，根據(jù)人眼判斷單元1判斷出上一幀圖像中不存在人眼的結(jié)果，如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮??；人臉檢測單元3，利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大??；人臉圖像提取單元4，根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域， 作為第一待測人眼區(qū)域；第一人眼檢測單元5，利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大??；人眼圖像提取單元6，根據(jù)人眼判斷單元1判斷出上一幀圖像中存在人眼的結(jié)果、 及根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；第二人眼檢測單元7，利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大小。人眼圖像提取單元6確定第二待測人眼區(qū)域的過程同上述方法步驟(f)確定第二待測人眼區(qū)域的過程相同，故不累述。圖像縮放單元2中預(yù)設(shè)閾值要保證縮小后的圖像能清楚分辨出人臉區(qū)域。所述圖像縮放單元2將待測圖像縮小到M*N大小，所述M、N為像素點數(shù)，M的取值范圍為[80，320]， N的取值范圍為W0，MO]，M與N的值與所述原待測圖像寬長比一致。將圖像縮小，在人臉檢測時能減少計算量，并且圖像中人臉依然容易辨認，不影響人臉圖像的檢測。作為優(yōu)選方案，M取160，N取120，160*120大小的圖像既能保證圖像中的人臉比較容易分辨，又能最大限度的減少檢測人臉圖像時的計算量。所述人臉檢測單元3中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(11)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(12)、將人臉分類器進行放大，然后利用放大后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(1 ；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人臉分類器大小和所述縮小后的圖像大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(13)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。預(yù)定大小的人臉分類器最小，作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小設(shè)為40*40。理由同方法實施例步驟(c)相同，故不累述。作為另一實施方案，人臉檢測單元3中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(21)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(23)；(22)、將人臉分類器進行縮小，然后利用縮小后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(23)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。預(yù)定大小的人臉分類器最大，和待測圖像一樣大小。理由同方法實施例步驟(C) 相同，故不累述。第一人眼檢測單元5中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(31)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(32)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人臉區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(3 ；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(33)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。預(yù)定大小的人眼分類器最小，作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小設(shè)為40*40。理由同方法實施例步驟(e)相同，故不累述。作為另一實施方案，第一人眼檢測單元5中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(41)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域查找人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(43)；(42)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟G3)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(43)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。預(yù)定大小的人臉分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致，理由同方法實施例步驟(e)相同，故不累述。所述第二人眼檢測單元7中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(51)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(52)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(53)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。預(yù)定大小的人眼分類器最小，作為優(yōu)選方案，預(yù)定大小設(shè)為40*40。理由同方法實施例步驟(g)相同，故不累述。作為另一實施方案，第二人眼檢測單元7中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(61)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域查找人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(62)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(63)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。由于是不斷的對人眼分類器進行縮小，預(yù)定大小的人臉分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致，理由同方法實施例步驟(g)相同，故不累述。進一步的，上述第一待測人眼區(qū)域和第二待測人眼區(qū)域均為矩形區(qū)域。便于利用人眼分類器對其進行人眼檢測。本發(fā)明的快速人眼定位裝置中圖像縮放單元2先將待測圖像縮小，然后人臉檢測單元3在縮小后的圖像中對人臉進行檢測；且人眼判斷單元1判斷上一幀圖像是否存在人眼區(qū)域，當上一幀圖像中存在人眼區(qū)域時，不用對當前幀整幅圖像進行全部檢測，只檢測針對上一幀圖像人眼區(qū)域在當前幀對應(yīng)的區(qū)域，大大縮短了檢測人眼的時間，能迅速的對圖像中人臉、人眼區(qū)域進行定位，適用于實時圖像系統(tǒng)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種快速人眼定位方法，其特征在于包括如下步驟(a)、根據(jù)步驟(e)、和步驟(g)的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域，如有，跳轉(zhuǎn)到步驟(f)；(b)、如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮?。?c)、利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大小；如未檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(a)；(d)、根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域，作為第一待測人眼區(qū)域；(e)、利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大小；(f)、根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；(g)、利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大
2.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(b)將待測圖像縮小到 M*N大小，所述M、N為像素點數(shù)，M的取值范圍為[80，320]，N的取值范圍為[60, 240], M^ N的值與所述原待測圖像寬長比一致。
3.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(c)中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(11)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(12)、將人臉分類器進行放大，然后利用放大后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(1 ；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人臉分類器大小和所述縮小后的圖像大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(13)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。
4.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(c)中利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括 (21)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(22)、將人臉分類器進行縮小，然后利用縮小后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(23)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。
5.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(e)中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(31)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(32)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(33)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
6.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(e)中在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(41)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(43)；(42)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟G3)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(43)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
7.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(g)中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(51)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(52)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(53)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
8.如權(quán)利要求1所述的快速人眼定位方法，其特征在于步驟(g)中在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測包括如下步驟(61)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(62)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(63)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
9.一種快速人眼定位裝置，其特征在于包括人眼判斷單元，根據(jù)第一人眼檢測單元、和第二人眼檢測單元的檢測結(jié)果判斷上一幀圖像中是否存在人眼區(qū)域；圖像縮放單元，根據(jù)人眼判斷單元判斷出上一幀圖像中不存在人眼的結(jié)果，如待測圖像大小大于預(yù)定閾值，則將待測圖像進行縮小；人臉檢測單元，利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域，并確定人臉區(qū)域位置及大小；人臉圖像提取單元，根據(jù)人臉區(qū)域位置及大小在原待測圖像中提取出人臉區(qū)域，作為第一待測人眼區(qū)域；第一人眼檢測單元，利用人眼分類器在所述第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大??；人眼圖像提取單元，根據(jù)人眼判斷單元判斷出上一幀圖像中存在人眼的結(jié)果、及根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域位置和大小，擴大所述人眼區(qū)域范圍在當前幀待測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；第二人眼檢測單元，利用人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測，并確定人眼區(qū)域位置及大小。
10.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于圖像縮放單元將待測圖像縮小到M*N大小，所述M、N為像素點數(shù)，M的取值范圍為[80，320]，N的取值范圍為[60，240]， M與N的值與所述原待測圖像寬長比一致。
11.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于人臉檢測單元利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(11)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(12)、將人臉分類器進行放大，然后利用放大后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟(1 ；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人臉分類器大小和所述縮小后的圖像大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(13)；(13)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。
12.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于人臉檢測單元利用人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域的方法包括(21)、利用預(yù)定大小的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(22)、將人臉分類器進行縮小，然后利用縮小后的人臉分類器在所述縮小后的圖像中查找人臉區(qū)域；如查找到，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；如沒有查找到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人臉分類器大小為40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(23)、停止對所述縮小后的圖像進行人臉圖像檢測。
13.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于第一人眼檢測單元在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測的方法包括(31)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(32)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人臉區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(3 ；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第一待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(33)；(33)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
14.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于第一人眼檢測單元在第一待測人眼區(qū)域進行人眼檢測的方法包括(41)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域查找人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(43)；(42)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第一待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟G3)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟03)；(43)、停止在第一待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
15.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于第二人眼檢測單元在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測的方法包括(51)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如查找到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(52)、將人眼分類器進行放大，然后利用放大后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到放大后的人眼分類器大小和第二待測人眼區(qū)域大小一致時，跳轉(zhuǎn)到步驟(53)；(53)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
16.如權(quán)利要求9所述的快速人眼定位裝置，其特征在于第二人眼檢測單元在第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測的方法包括(61)、利用預(yù)定大小的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域查找人眼圖像區(qū)域；如檢測到， 跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(62)、將人眼分類器進行縮小，然后利用縮小后的人眼分類器在第二待測人眼區(qū)域檢測人眼圖像區(qū)域；如檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；如沒有檢測到，重復(fù)本步驟，直到縮小后的人眼分類器大小40*40，跳轉(zhuǎn)到步驟(63)；(63)、停止在第二待測人眼區(qū)域進行人眼圖像檢測。
全文摘要
一種快速人眼定位方法及裝置，屬于圖像處理領(lǐng)域。該方法包括(a)根據(jù)步驟(e)、(g)的檢測結(jié)果判斷上幀圖像中是否存在人眼，如有，跳轉(zhuǎn)到步驟(f)；(b)將待測圖像進行縮??；(c)在縮小后圖像中進行人臉檢測；如未檢測到，跳轉(zhuǎn)到步驟(a)；(d)在待測圖像中提取人臉區(qū)域作為第一待測人眼區(qū)域；(f)根據(jù)上一幀圖像得到的人眼區(qū)域在當前幀待檢測圖像上確定第二待測人眼區(qū)域；(e)、(g)分別在第一待測人眼區(qū)域、第二待測人眼區(qū)域進行人眼檢測以確定人眼區(qū)域位置及大??；本發(fā)明在縮小后的圖像中進行人臉檢測、且只檢索針對上一幀圖像人眼區(qū)域在當前幀對應(yīng)的區(qū)域，減少了圖像檢測的時間，適用于實時圖像處理系統(tǒng)。
文檔編號G06K9/00GK102339377SQ20101023437
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者張克宇, 徐進, 汪長堰, 王志剛 申請人:比亞迪股份有限公司