[发明专利]一种基于机器视觉的眼睛闭合度计算方法

摘要

一种基于机器视觉的眼睛闭合度计算方法，包括以下步骤：1)采集一段视频，对视频中的每一帧进行处理，图片处理过程包括图片增强技术、阈值分割、腐蚀、膨胀技术，然后求出眼睛的闭合度；2)根据步骤1)所求的闭合度值，结合判断阈值判断出眼睛的状态；3)统计一段视频中的闭眼状态数帧数，视频总的帧数以及未检测到人眼的帧数，利用帧数求所要检测视频中闭眼时间所占比；4)结合PERCLOS准则对驾驶员状态进行判断。本发明有效计算眼睛的闭合度，并结合判断阈值，判断眼睛的闭合情况，从而有效、准确的评估驾驶员的状态。

主权项

1.一种基于机器视觉的眼睛闭合度计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)采取一段视频，对视频中的每一帧进行处理，其中，图片处理过程包括图片增强技术、阈值分割、腐蚀和膨胀技术，步骤如下：步骤1.1：读取所测视频中的每一帧图片，根据Viola‑Jones算法中的人脸分类器，从采集到的图像中检测出人脸，并把人脸区域从图片中标记出来；步骤1.2：利用机器视觉中的眼部分类器从人脸区域中标定出眼部区域ROI，记其面积为A；步骤1.3：在步骤1.2标出ROI的基础上，如果ROI是彩色图，就对ROI进行灰度化处理，如果ROI已经是灰度图就直接进入步骤1.4；步骤1.4：将ROI的灰度值拉伸；步骤1.5：利用Otsu法求ROI的分割阈值m，然后根据求出的阈值对ROI进行二值化处理，灰度值小于m的设置为零，灰度值大于m的设置为255；步骤1.6：利用膨胀、腐蚀技术对二值图像进行平滑处理，此时双眼的面积可以由黑色区域进行表示；步骤1.7：统计步骤1.6中黑色像素的个数，即眼睛所占的面积B，再计算ROI总像素数，即ROI的面积A；步骤1.8：用眼睛所占的面积A比上ROI的面积B得到一个比值P，也就是眼睛的闭合度，其方程表示如下：在此，各参数定义如下：P：眼睛的闭合度；A：眼睛所占的面积；B：ROI的面积；2)根据步骤1)中所得到的闭合度判断眼睛状态(S)，其中，用P＝0.15作为阈值来判断眼睛状态，即当P>0.15时为眼睛睁开状态，当P<0.15时为眼睛闭合状态；3)根据步骤2)中的判断值，判断并统计一段视频中的闭眼状态帧数N，这段视频中的总的帧数用T表示，其中没有检测到人眼的帧数用M表示。利用帧数求所要检测的视频中闭眼时间所占比K由如下公式计算：其中，上述步骤中各参数定义如下：K：闭眼状态占所测视频中的百分比；N：视频中闭眼状态帧数；T：所测视频中总的帧数；M：所测视频中没有检测到人眼区域的帧数；4)根据计算出的K值，结合PERCLOS判断准则判断司机的疲劳程度。