一種眼球跟蹤的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種眼球跟蹤的方法及裝置，該方法包括獲取待檢測的面部灰度圖集合，判斷待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓，若否，則對第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置，在第N幀面部灰度圖中，以眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，根據(jù)眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。通過判斷面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，可以進(jìn)行自動調(diào)整眼球虹膜的輪廓的跟蹤，重新進(jìn)行眼球瞳孔的定位。提高了眼球跟蹤的準(zhǔn)確率，并且可以自動標(biāo)識眼球檢測眼球瞳孔的中心位置。
【專利說明】
一種眼球跟蹤的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及視覺跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種眼球跟蹤的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眼球跟蹤是跟蹤眼球運動的一種算法，該算法可以對視頻錄像中的每一幀圖片進(jìn)行眼球虹膜輪廓檢測和定位，然后在使用最優(yōu)的框去擬合和標(biāo)記出來，并且可以計算出瞳孔中心的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實施例提供一種眼球跟蹤的方法及裝置，用以實現(xiàn)自動檢測眼球的起始點，在眼球輪廓識別錯誤時自動進(jìn)行調(diào)整。
[0004]本發(fā)明實施例提供的一種眼球跟蹤的方法，包括:
[0005]獲取待檢測的面部灰度圖集合，所述面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖；
[0006]判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓；N為正整數(shù)；
[0007]若否，則對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0008]在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0009]根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0010]較佳地，若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第N+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0011]在所述第N+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0012]根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0013]較佳地，所述對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置，包括:
[0014]將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線；
[0015]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0016]將所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線；
[0017]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0018]根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。
[0019]較佳地，所述將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，包括:
[0020]去除所述第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，將所述去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。
[0021]較佳地，所述根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)，包括:
[0022]對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0023]其中，對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0024]較佳地，所述根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，包括:
[0025]對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以所述第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0026]其中，對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0027]較佳地，根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置，包括:
[0028]從所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將所述灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成所述眼球瞳孔的位置集合；
[0029]將所述眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。
[0030]較佳地，所述以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，包括:
[0031]以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離；
[0032]將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0033]較佳地，所述根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓，包括:
[0034]以所述眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)位置的灰度值作為比較灰度值；
[0035]若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點舊為正整數(shù)；
[0036]根據(jù)所述眼球虹膜邊緣處的點，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0037]較佳地，所述預(yù)設(shè)條件為al+(x_l) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值；
[0038]當(dāng)所述移動角度大于等于a2時，停止在所述眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動；
[0039]其中，所述a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。
[0040]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例提供了一種眼球跟蹤的裝置，包括:
[0041]獲取單元，用于獲取待檢測的面部灰度圖集合，所述面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖；
[0042]判斷單元，用于判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓#為正整數(shù)；
[0043]中心位置確定單元，用于若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，則對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0044]眼球窗口確定單元，用于在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0045]眼球輪廓確定單元，用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0046]較佳地，若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則中心位置確定單元還用于將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第Ν+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0047]眼球窗口確定單元還用于在所述第Ν+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0048]眼球輪廓確定單元還用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第Ν+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0049]較佳地，所述中心位置確定單元具體用于:
[0050]將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線；
[0051]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0052]將所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線；
[0053]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0054]根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。
[0055]較佳地，所述中心位置確定單元具體用于:
[0056]去除所述第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，將所述去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。
[0057]較佳地，所述中心位置確定單元具體用于:
[0058]對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0059]其中，對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0060]較佳地，所述中心位置確定單元具體用于:
[0061]對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以所述第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0062]其中，對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0063]較佳地，所述中心位置確定單元具體用于:
[0064]從所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將所述灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成所述眼球瞳孔的位置集合；
[0065]將所述眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。
[0066]較佳地，所述眼球窗口確定單元具體用于:
[0067]以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離；
[0068]將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0069]較佳地，所述眼球輪廓確定單元具體用于:
[0070]以所述眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)位置的灰度值作為比較灰度值；
[0071]若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點舊為正整數(shù)；
[0072]根據(jù)所述眼球虹膜邊緣處的點，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0073]較佳地，所述預(yù)設(shè)條件為al+(x_l) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值；
[0074]所述眼球輪廓確定單元還用于當(dāng)所述移動角度大于等于a2時，停止在所述眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動；
[0075]其中，所述a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。
[0076]本發(fā)明實施例表明，通過獲取待檢測的面部灰度圖集合，判斷待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓，若否，則對第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置，在第N幀面部灰度圖中，以眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，根據(jù)眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。通過判斷面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，可以進(jìn)行自動調(diào)整眼球虹膜的輪廓的跟蹤，重新進(jìn)行眼球瞳孔的定位，避免了出現(xiàn)眼球虹膜的輪廓的跟蹤錯誤無法進(jìn)行自動調(diào)整的情況。提高了眼球跟蹤的準(zhǔn)確率，并且可以自動標(biāo)識眼球檢測眼球瞳孔的中心位置。
【附圖說明】
[0077]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0078]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種眼球跟蹤的方法的流程示意圖；
[0079]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種預(yù)處理前的水平投影曲線示意圖；
[0080]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種預(yù)處理后的水平投影曲線示意圖；
[0081]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種眼球跟蹤的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0082]為了使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部份實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0083]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種眼球跟蹤的流程，該流程可以由眼球跟蹤的裝置執(zhí)行。
[0084]如圖1所述，該流程的具體步驟包括:
[0085]步驟101，獲取待檢測的面部灰度圖集合。
[0086]步驟102，判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓。
[0087]步驟103，對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置。
[0088]步驟104，在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0089]步驟105，根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0090]步驟106，將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第N+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置。
[0091]步驟107，在所述第N+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0092]步驟108，根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0093]在步驟101中，該待檢測的面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖。將視頻切分為一幀幀的圖片，將這些一幀幀的圖片組成集合，如果該一幀幀的圖片都是彩色的，則需要將還一幀幀的彩色圖片轉(zhuǎn)換為灰度圖，即可以獲得待檢測的面部灰度圖。
[0094]在步驟102中，判斷步驟101中獲取的待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否可以確定出眼球虹膜的輪廓來，如果可以確定出眼球虹膜的輪廓，說明該第N幀面部灰度圖的眼球跟蹤沒有出現(xiàn)錯誤，可以進(jìn)行第N+1幀面部灰度圖的眼球跟蹤。如果不能確定出眼球虹膜的輪廓，則可能是該第N幀面部灰度圖的眼球跟蹤出現(xiàn)錯誤，需要重新確定該第N幀面部灰度圖的眼球瞳孔的中心位置，也可能是該第N幀面部灰度圖是第I幀面部灰度圖，對于第I幀面部灰度圖需要確定該第I幀面部灰度圖的眼球瞳孔的中心位置。其中，N為正整數(shù)。
[0095]在步驟103中，若步驟102中判斷出該待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，則需要對該第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定出該第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置。
[0096]具體的，將該第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取該第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。在進(jìn)行水平積分投影之前，需要去除第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，然后再將去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，即可以獲取該第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。該第一閾值可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)置，如可以設(shè)置為100的灰度值。去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖表示對該第N幀面部灰度圖進(jìn)行去噪。可以得到一個平滑的曲線。
[0097]在獲取水平投影曲線之后，根據(jù)該第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，可以確定眼球位于該第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)。對該第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將該預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的該第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為該眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)。其中，對第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。該第二閾值可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定，只有確定波谷到波峰的距離大于該第二閾值的峰值才可以保留。如圖2和圖3所示，圖2為預(yù)處理前的水平投影曲線，圖3為預(yù)處理后的水平投影曲線，圖中的“ + ”表示峰值所在的位置，經(jīng)過預(yù)處理之后，圖3中的“ + ”去除了一部分。
[0098]舉例來說，圖3示出了一種水平投影曲線，灰度值表示縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)表示面部灰度圖的垂直方向的坐標(biāo)，峰值在左側(cè)的是波谷，峰值在右側(cè)的是波峰。如圖3所示，第一個波谷表示頭發(fā)所在的位置，第二個波谷表示眉毛所在的位置，第二個波谷和第三個波谷之間的位置表示眼球，即可以確定出該眼球位于第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)。
[0099]將眼球位于第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線。垂直投影曲線的橫坐標(biāo)表示面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，縱坐標(biāo)表示灰度值。
[0100]根據(jù)第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定眼球位于第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)。對第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為眼球位于第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)。該中軸線為該第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線，在該中軸線兩側(cè)，相互對此的兩個波谷所在的坐標(biāo)，即是左右兩個眼睛所在的水平坐標(biāo)，即可以確定出眼球位于該第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)。其中，對第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0101]上述水平積分投影和垂直積分投影的過程中，由于眼球是黑色，灰度值較低，因此，可以通過查找投影曲線中波谷的方式，探測到眼睛的大概位置。但是，在實際觀測中，由于背景和人臉的干擾，曲線波動一般比較大，在一個大的波谷中，實際上由很多干擾的小波谷，不利于獲取眼睛的真實位置，因此，需要對上述水平積分投影曲線和垂直積分投影曲線進(jìn)行預(yù)處理。
[0102]根據(jù)眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和眼球位于第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。從眼球位于第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和眼球位于第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成眼球瞳孔的位置集合。將眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。該第三閾值可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定?；叶戎敌∮诘谌撝档南袼乇硎竞谏缒に诘奈恢?，可以選取每一行中灰度值小于第三閾值的像素最長的長條，然后組成集合，該集合的質(zhì)心就是眼球瞳孔的中心位置。
[0103]在步驟104中，在步驟103中確定出眼球瞳孔的中心位置之后，可以以眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離。將以眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。該第一預(yù)設(shè)距離和該第二預(yù)設(shè)距離可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)置。
[0104]以眼球瞳孔的中心位置為中心，在該第N幀的水平方向上分別向左和向右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在垂直方向上分別向下和向上擴展第二預(yù)設(shè)距離，經(jīng)過兩次擴展后確定出的一個灰度圖區(qū)域可以確定為眼球窗口對應(yīng)的灰度圖。
[0105]在步驟105中，在步驟104中確定出眼球窗口對應(yīng)的灰度圖之后，可以以該眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)的灰度值作為比較灰度值。若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點。其中，M為正整數(shù)，該第四閾值可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定。由于在眼球虹膜與眼球眼白的灰度值不同，因此，通過比較兩次相鄰移動的點的灰度值的差值變化比較大，說明處于眼球虹膜邊緣位置。根據(jù)眼球虹膜邊緣處的點，確定第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0106]上述預(yù)設(shè)條件為al+ (X-1) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，x為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值。當(dāng)移動角度大于等于a2時，停止在眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動。其中，a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。上述第一角度閾值、第二角度閾值、第三角度閾值和每次移動距離可以依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定。
[0107]在步驟106中，在步驟102中判斷出待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則可以進(jìn)行第Ν+1幀面部灰度圖的眼球跟蹤。然后將根據(jù)第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為第Ν+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置。
[0108]在步驟107中，在步驟106中確定出第Ν+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置之后，以眼球瞳孔的中心位置為中心，在第Ν+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第Ν+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離。將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第Ν+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0109]以眼球瞳孔的中心位置為中心，在該第Ν+1幀的水平方向上分別向左和向右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在垂直方向上分別向下和向上擴展第二預(yù)設(shè)距離，經(jīng)過兩次擴展后確定出的一個灰度圖區(qū)域可以確定為眼球窗口對應(yīng)的灰度圖。
[0110]在步驟108中，在步驟107中確定出眼球窗口對應(yīng)的灰度圖之后，可以以該眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)的灰度值作為比較灰度值。若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點。其中，M為正整數(shù)，該第四閾值可以根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定。由于在眼球虹膜與眼球眼白的灰度值不同，因此，通過比較兩次相鄰移動的點的灰度值的差值變化比較大，說明處于眼球虹膜邊緣位置。根據(jù)眼球虹膜邊緣處的點，確定第Ν+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0111]上述預(yù)設(shè)條件為al+(X-1) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值。當(dāng)移動角度大于等于a2時，停止在眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動。其中，a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。上述第一角度閾值、第二角度閾值、第三角度閾值和每次移動距離可以依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定。
[0112]上述實施例表明，通過獲取待檢測的面部灰度圖集合，判斷待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓，若否，則對第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置，在第N幀面部灰度圖中，以眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，根據(jù)眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。通過判斷面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，可以進(jìn)行自動調(diào)整眼球虹膜的輪廓的跟蹤，重新進(jìn)行眼球瞳孔的定位，避免了出現(xiàn)眼球虹膜的輪廓的跟蹤錯誤無法進(jìn)行自動調(diào)整的情況。提高了眼球跟蹤的準(zhǔn)確率，并且可以自動標(biāo)識眼球檢測眼球瞳孔的中心位置。
[0113]基于相同的技術(shù)構(gòu)思，圖4示出了本發(fā)明實施例提供的一種眼球跟蹤的裝置的結(jié)構(gòu)，該裝置可以執(zhí)行眼睛跟蹤的流程。
[0114]如圖4所示，該裝置具體包括:
[0115]獲取單元401，用于獲取待檢測的面部灰度圖集合，所述面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖；
[0116]判斷單元402，用于判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓#為正整數(shù)；
[0117]中心位置確定單元403，用于若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，則對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0118]眼球窗口確定單元404，用于在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0119]眼球輪廓確定單元405，用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0120]優(yōu)選地，若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則中心位置確定單元403還用于將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第N+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置；
[0121]眼球窗口確定單元404還用于在所述第N+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域；
[0122]眼球輪廓確定單元405還用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0123]優(yōu)選地，所述中心位置確定單元403具體用于:
[0124]將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線；
[0125]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0126]將所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線；
[0127]根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0128]根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。
[0129]優(yōu)選地，所述中心位置確定單元403具體用于:
[0130]去除所述第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，將所述去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。
[0131]優(yōu)選地，所述中心位置確定單元403具體用于:
[0132]對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)；
[0133]其中，對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0134]優(yōu)選地，所述中心位置確定單元403具體用于:
[0135]對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以所述第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)；
[0136]其中，對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。
[0137]優(yōu)選地，所述中心位置確定單元403具體用于:
[0138]從所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將所述灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成所述眼球瞳孔的位置集合；
[0139]將所述眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。
[0140]優(yōu)選地，所述眼球窗口確定單元404具體用于:
[0141]以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離；
[0142]將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。
[0143]優(yōu)選地，所述眼球輪廓確定單元405具體用于:
[0144]以所述眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)位置的灰度值作為比較灰度值；
[0145]若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點舊為正整數(shù)；
[0146]根據(jù)所述眼球虹膜邊緣處的點，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。
[0147]優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)條件為al+(x_l) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值；
[0148]所述眼球輪廓確定單元405還用于當(dāng)所述移動角度大于等于a2時，停止在所述眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動；
[0149]其中，所述a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。
[0150]本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0151]這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0152]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0153]盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0154]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種眼球跟蹤的方法，其特征在于，包括: 獲取待檢測的面部灰度圖集合，所述面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖； 判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓；N為正整數(shù)； 若否，則對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置； 在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域； 根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第N+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置； 在所述第N+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域； 根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置，包括: 將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線； 根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)； 將所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線； 根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)； 根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，包括: 去除所述第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，將所述去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)，包括: 對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)； 其中，對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，包括: 對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以所述第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)； 其中，對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置，包括: 從所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將所述灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成所述眼球瞳孔的位置集合； 將所述眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，包括: 以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離； 將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓，包括: 以所述眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)位置的灰度值作為比較灰度值； 若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點舊為正整數(shù)； 根據(jù)所述眼球虹膜邊緣處的點，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件為al+(X-1)λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值； 當(dāng)所述移動角度大于等于a2時，停止在所述眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動； 其中，所述a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。11.一種眼球跟蹤的裝置，其特征在于，包括: 獲取單元，用于獲取待檢測的面部灰度圖集合，所述面部灰度圖集合中包括多幀面部灰度圖； 判斷單元，用于判斷所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖是否確定出眼球虹膜的輪廓#為正整數(shù)； 中心位置確定單元，用于若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖未確定出眼球虹膜的輪廓，則對所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行眼球瞳孔檢測，確定所述第N幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置； 眼球窗口確定單元，用于在所述第N幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域； 眼球輪廓確定單元，用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域，確定所述第N幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，若所述待檢測的面部灰度圖集合中的第N幀面部灰度圖確定出眼球虹膜的輪廓，則中心位置確定單元還用于將根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的眼球虹膜的輪廓確定的眼球瞳孔的中心位置作為所述第N+1幀面部灰度圖中眼球瞳孔的中心位置； 眼球窗口確定單元還用于在所述第N+1幀面部灰度圖中，以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，確定眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域； 眼球輪廓確定單元還用于根據(jù)所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域和預(yù)設(shè)條件，確定所述第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述中心位置確定單元具體用于: 將所述第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線； 根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線，確定眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)； 將所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的灰度圖區(qū)域進(jìn)行垂直積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線； 根據(jù)所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線，確定所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)； 根據(jù)所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)，確定眼球瞳孔的中心位置。14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述中心位置確定單元具體用于: 去除所述第N幀面部灰度圖中灰度值大于第一閾值的像素，將所述去除灰度值大于第一閾值的第N幀面部灰度圖進(jìn)行水平積分投影，獲取所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線。15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述中心位置確定單元具體用于: 對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中第二個波谷與第三個波谷之間相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)； 其中，對所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述所述第N幀面部灰度圖的水平投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述中心位置確定單元具體用于: 對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理，將所述預(yù)處理后的第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中以所述第N面部灰度圖的垂直投影曲線的中軸線為對稱軸的兩個相互對稱的波谷相對應(yīng)的所述第N幀面部灰度圖中的坐標(biāo)，確定為所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)； 其中，對所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線進(jìn)行預(yù)處理為選取所述所述第N幀面部灰度圖的垂直投影曲線中波谷到波峰的距離大于第二閾值的峰值。17.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述中心位置確定單元具體用于: 從所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的垂直方向上的坐標(biāo)和所述眼球位于所述第N幀面部灰度圖的水平方向上的坐標(biāo)圍成的區(qū)域中選取灰度值小于第三閾值的像素，將所述灰度值小于第三閾值的像素的坐標(biāo)組成所述眼球瞳孔的位置集合； 將所述眼球瞳孔的位置集合的質(zhì)心，確定為眼球瞳孔的中心位置。18.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述眼球窗口確定單元具體用于: 以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的水平方向上向左右擴展第一預(yù)設(shè)距離，在第N幀或第N+1幀面部灰度圖的垂直方向上向上下擴展第二預(yù)設(shè)距離； 將以所述眼球瞳孔的中心位置為中心，在所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖上擴展的灰度圖區(qū)域，確定為所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域。19.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述眼球輪廓確定單元具體用于: 以所述眼球瞳孔的中心位置為出發(fā)點，根據(jù)預(yù)設(shè)條件，在所述眼球窗口對應(yīng)的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動，將每次移動后對應(yīng)位置的灰度值作為比較灰度值； 若第M次移動的比較灰度值與第M-1次移動的比較灰度值的灰度值差值大于第四閾值，則將所述第M次移動的點確定為眼球虹膜邊緣處的點舊為正整數(shù)； 根據(jù)所述眼球虹膜邊緣處的點，確定所述第N幀或第N+1幀面部灰度圖中的眼球虹膜的輪廓。20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件為al+(χ-1) λ，每次移動距離為d，其中，al為第一角度閾值，X為移動的次數(shù)，λ為第二角度閾值； 所述眼球輪廓確定單元還用于當(dāng)所述移動角度大于等于a2時，停止在所述眼球窗口的灰度圖區(qū)域內(nèi)移動； 其中，所述a2為第三角度閾值，a2大于al，a2大于λ。
【文檔編號】G06K9/00GK105930762SQ201510875607
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月2日
【發(fā)明人】蔡子豪, 馮亮
【申請人】中國銀聯(lián)股份有限公司