基于單目攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺是近年來模式識(shí)別領(lǐng)域一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究課題，具體的說就是將圖像傳感器感測到的圖像進(jìn)行處理對(duì)實(shí)際物體和場景做出有意義的判斷。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在電子產(chǎn)品中的普及和不斷發(fā)展，越來越多的學(xué)者和專家致力于計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的人眼檢測技術(shù)的研究。將人眼檢測技術(shù)和其它相關(guān)的技術(shù)結(jié)合起來，將會(huì)更好的服務(wù)于人們的生活，人眼檢測技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)結(jié)合起來的駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)；基于視線跟蹤技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)；與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合的虛擬游戲接口等應(yīng)用。

2、
　　 本文的研究內(nèi)容主要分為人臉檢測、瞳孔中心檢測、眼角點(diǎn)檢測、人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)四個(gè)主要部分，對(duì)以往的人眼檢測算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出了適合本系統(tǒng)在單目攝像頭下的人眼檢測算法，并以VC++6.0為開發(fā)平臺(tái)建立了一個(gè)以視線作為系統(tǒng)輸入信號(hào)的人機(jī)交互系統(tǒng)。
　　 對(duì)于人臉檢測方面，本文采用的是基于膚色空間和遺傳算法的人眼檢測方法。在YIQ和YUV色度空間下對(duì)人臉的膚色像素進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，人臉的膚色在

3、該空間下表現(xiàn)出較好的聚類特性，將該特點(diǎn)作為人臉區(qū)域分割的一個(gè)判據(jù)，同時(shí)將該色度空間下的唇色的色度特性作為人臉區(qū)域分割的另外一個(gè)判據(jù)，根據(jù)這兩個(gè)判據(jù)，結(jié)合區(qū)域增長算法用于人臉檢測，解決了光照和頭部偏轉(zhuǎn)情況下的人臉檢測問題。
　　 在人臉檢測的基礎(chǔ)之上，將檢測到的人臉候選區(qū)域根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)縮小劃分人臉子區(qū)域，在人臉的左上半子區(qū)域中利用遺傳優(yōu)化算法進(jìn)行人眼區(qū)域檢測；對(duì)于人眼瞳孔中心的定位則是利用圓的幾何性質(zhì)進(jìn)行定位；對(duì)于眼角點(diǎn)的檢測本文

4、應(yīng)用Harris角點(diǎn)檢測算法中的角點(diǎn)響應(yīng)度函數(shù)，結(jié)合方差投影函數(shù)定位眼角點(diǎn)；在人機(jī)交互階段，將瞳孔中心點(diǎn)作為動(dòng)點(diǎn)、眼角點(diǎn)作為定點(diǎn)，將動(dòng)點(diǎn)和定點(diǎn)之間的距離通過映射轉(zhuǎn)換進(jìn)行人機(jī)交互界面上的子區(qū)域的選擇，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文的瞳孔檢測算法在復(fù)雜背景和頭部偏轉(zhuǎn)情況下具有較好的性能，解決了針對(duì)不同人眼檢測的傳統(tǒng)算法的適用性差的問題。
　　 本文開發(fā)的基于單目攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人眼的實(shí)時(shí)檢測，通過將