基于人臉特征檢測的眼控鼠標系統(tǒng)研究.pdf

1、“信息無障礙”被定義為任何人在任何環(huán)境下都可以享受信息技術所帶來的便利，從而提高工作效率和生活質(zhì)量，受益人群從殘疾人擴展到老年人和其他健全人。為了使上肢殘疾人士共享信息資源，本論文提出了一種用攝像頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動操作鼠標作為輸入設備，通過人臉特征檢測，判斷眼睛和嘴唇在視頻幀圖像中的位置來控制鼠標操作電腦的眼控鼠標系統(tǒng)。 本文按時序介紹了鼠標系統(tǒng)的實現(xiàn)，主要劃分為背景處理，人臉特征定位和鼠標控制三個階段。背景處理主要是應用膚色模型提

2、取出背景當中的膚色區(qū)域，以便后繼差分使用。人臉特征定位階段，對每幅正臉采樣圖像利用灰度投影模型計算出眼睛和唇位置并記錄，利用該位置信息截取包含眼睛和唇在內(nèi)的小矩形區(qū)域估算出眼球和唇灰度分割閾值，然后通過對該階段所有采樣圖像的統(tǒng)計分析，選擇出現(xiàn)概率最高的左右眼和嘴唇位置作為正臉特征信息，并將統(tǒng)計概率最高的位置附近的所有圖像的灰度分割閾值的平均作為當前使用者的眼球和唇部灰度分割閾值。在鼠標控制階段，由于眼睛的顏色和唇色與膚色有一定的差別，利

3、用二值化模型和唇色模型在膚色區(qū)域搜索滿足眼睛特征和唇部特征的區(qū)域，找出雙眼的兩個中心點和唇的中心點，連接三個中心點，得到人臉特征三角形。利用實時特征三角形參數(shù)與正臉狀態(tài)參數(shù)作比較，估計出人臉的運動，包括扭轉(zhuǎn)、俯仰等，進而利用這些信息控制鼠標。 本系統(tǒng)在前期處理中加入人臉粗識別、圖像歸一化，加快了檢測和判斷過程。依靠特征三角形的檢測實現(xiàn)了人臉的深度旋轉(zhuǎn)，讓使用者操作鼠標更加舒適。實驗證明，本系統(tǒng)運行速度快，準確率較高，并具有較好的