一种眼睛定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种眼睛定位方法，包括：采集并割取人脸处于不同姿态下的双眼区域图像和非双眼区域图像，训练得到多姿态双眼区域检测器；采用所述多姿态双眼区域检测器对待检测图像进行双眼区域定位。本发明专利技术实施例同时公开了一种眼睛定位装置，包括待检测图像接收模块和多姿态双眼区域检测器。应用本发明专利技术实施例提供的技术方案可以实现在人脸处于不同姿态下拍摄到的图像中定位左眼位置和右眼位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种眼睛定位方法及装置。
技术介绍
现有的眼睛定位方法主要分为两种其一，采用人脸检测方式在图像内 搜索人脸区域，确定人脸区域位置后，在人脸区域内定位眼睛的位置；其二， 割取正面人脸图像中的双眼区域作为训练样本，训练得到双眼区域检测器， 在图像内搜索双眼区域位置，确定双眼区域位置后，在双眼区域位置内定位 眼睛的位置。所谓双眼区域仅包含双眼及其附近区域，而不包含鼻子和嘴巴等其他人 脸区域。双眼区域可以定义为以左眼和右眼连线中心点为中心，双眼距离的 N倍为高度，双眼距离的M倍为宽度的区域，其中，M和N为实数。第一种眼睛定位方法，需要先在图像中搜索到人脸区域，然后再进行眼 睛定位，因此，在图像中未包含完整人脸图像的情况下，即使该图像中存在 双眼区域图像也无法实现眼睛定位。第二种眼睛定位方法，直接在图像中搜索双眼区域图像，因此，即使图 像中未包含完整人脸图像，只要该图像中存在双眼区域图像就可以实现眼睛 定位。上述两种眼睛定位方法均针对人脸处于正面姿态下的图像进行眼睛定 位，然而，包含双眼区域的图像并非都是在人脸正面面对图像采集设备的情 况下得到的，图1示出了人脸面对图像采集设备时的姿态变化。人脸是一个三维物体，其旋转的自由度有三个，如图l所示，分别定义 x, y， z轴，则称人脸在垂直z轴平面内的旋转为平面内旋转，在垂直x轴平面内的旋转为俯仰旋转，在垂直y轴平面内的旋转为左右旋转。图像采集设备采集的人脸图像是人脸这个三维物体在某个方向上的平面投影，人脸的 姿态会影响人脸图像的外观，进而影响双眼在图像内的位置。由上述方案可见，在人脸不是正面面对图像采集设备的情况下，其采集 到的包含双眼区域的图像，与上述两种眼睛定位方法中人脸区域检测器和双 眼区域检测器所使用的训练样本的差别均较大，因此在这种情况下，上述两 种眼睛定位方法所使用的人脸检测器和双眼区域检测器均无法从图像中正 确定位左眼位置和右眼位置，即无法实现在人脸处于不同姿态下拍摄到的图 像中定位左眼位置和右眼位置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种眼晴定位方法及装置，以 实现在人脸处于不同姿态下拍摄到的图像中定位左眼位置和右眼位置。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案具体是这样实现的一种眼睛定位方法，该方法包括采集并割取人脸处于不同姿态下的双眼区域图像和非双眼区域图像，训练得到多姿态双眼区域检测器；采用所述多姿态双眼区域检测器对待检测图像进行双眼区域定位。一种眼睛定位装置，该装置包括待检测图像接收模块和多姿态双眼区域检测器；待检测图像接收模块，接收待检测图像；多姿态双眼区域;险测器，对待;险测图像定位双眼区域，所述多姿态双眼区域检测器，通过采集并割取人脸处于不同姿态下的双眼 区域图像和非双眼区域图像训练得到。由上述技术方案可见，本专利技术实施例所述的眼睛定位方法和装置，由于采 用多姿态双眼区域4全测器定位双眼区域，在定位到的双眼区域内确定左眼位置搜索区域和右眼位置搜索区域，因此，能够实现在人脸处于不同姿态下拍摄到的图像中定位左眼位置和右眼位置。附图说明图1是人脸姿态示意图2是本专利技术实施例提供的眼睛定位方法的流程图3是本专利技术实施例提供的左右旋转双眼区域检测器的训练方法流程图4是本专利技术实施例提供的平面内旋转双眼区域检测器的训练方法流程图5是应用本专利技术实施例提供的多姿态双眼区域检测器定位双眼区域的 第一方法流程图6是应用本专利技术实施例提供的多姿态双眼区域检测器定位双眼区域的 第二方法流程像的方法流程图7是应用本专利技术实施例提供的左右旋转双眼区域检测器定位双眼区域图象的方法流程图8是应用本专利技术实施例提供的平面内旋转双眼区域检测器检测子区域 图像的方法流程图9是本专利技术实施例采用的微结构特征的示意图IO为本专利技术实施例提供的眼睛定位装置的结构图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本专利技术进一步详细说明。图2为本实施例提供的眼睛定位方法的流程图，如图2所示，该方法具体 由如下步骤实现步骤201,训练得到预设尺度的多姿态双眼区域检测器。步骤202,将步骤201中得到的多姿态双眼区域检测器进行放缩得到具有 至少两个尺度的多姿态双眼区域检测器。步骤203，多姿态双眼区域检测器采用与其自身采用的尺度相同的双眼区域模板，对搜索位置上被所述双眼区域模板覆盖的子区域图像定位双眼区域，若定位到双眼区域，则执行步骤204，否则执行步骤205。步骤204，在双眼区域内定位左眼位置和右眼位置，若定位到左眼位置和右眼位置则结束本流程，否则执行步骤205。步骤205，判断是否已遍历尽待检测图像内的所有搜索位置，若是，则执行步骤206,否则执行步骤207。步骤206,判断是否已遍历尽多姿态双眼检测器的所有尺度，若是则结束本流程，否则扭J亍步骤208 。步骤207，采用预定步长变换搜索位置，转至步骤203。 步骤208,变换多姿态双眼4企测器的尺度，转至步骤203。 如图2所示的方法，当训练得到预设尺度的多姿态双眼区域检测器后，不再对多姿态双眼区域检测器进行放缩时，若采用该预设尺度的多姿态双眼区域检测器未在待检测图像中定位到双眼区域，或未定位到左眼位置和右眼位置，则结束眼睛定位流程，判定该检测图像中不包含双眼区域图像，未定位到左眼位置和右眼位置。下面举例说明本专利技术实施例所述的训练得到多姿态双眼区域检测器的方法所述多姿态双眼区域检测器可以包括但不限于下列检测器中的 一个或两 个左右旋转双眼区域检测器、平面内旋转双眼区域检测器。多姿态双眼区域检测器，用于检测人脸处于不同姿态下的双眼区域。 左右旋转双眼区域检测器，用于检测人脸处于左右旋转姿态下的双眼区域。 平面内旋转双眼区域检测器，用于检测人脸处于平面内旋转姿态下的双眼 区域。参照图1，左右旋转是指人脸沿垂直Y轴方向旋转，若图像是在人脸面对 图像采集设备发生了左右旋转时采集到的，则该图像中的双眼区域为左右旋转 Xl眼区i或。参照图1,平面内旋转是指人脸沿垂直Z轴方向旋转，若图像是在人脸面 对图像采集设备发生了平面内旋转时采集到的，则该图像中的双眼区域为平面 内旋转双眼区域。采集人脸处于不同姿态下的双眼区域图像和非双眼区域图像训练多姿态双眼区域;险测器。下面举例说明当多姿态双眼区域检测器包括左右旋转双眼区域检测器和平 面内旋转双眼区域检测器时的训练方法。图3为左右旋转双眼区域检测器的训练方法流程图，如图3所示，该方法 具体由如下步骤实现步骤301，确定全视角范围和子视角范围，采集全视角范围内的双眼区域 图像、各个子视角范围内的双眼区域图像，非双眼区域图像作为左右旋转双眼 区域检测器的训练样本。确定全视角范围可通过以下方式例如可以将人脸垂直Y轴方向向左旋转 45度至向右旋转45度(记为，带有符号"-"表示向左旋转，否则表示向右旋转)作为全视角范围。通常，全视角范围的确定以人脸处于全视角范 围内的姿态下，其双眼区域可见为准。确定子视角的范围可通过以下方式将全视角范围划分为LRN(LRN为正 整数)个子视角范围，每个子视角范围都对应了一个子视角双眼姿态和一个子 视角双眼区域检测器，可分别记为第一子视角双眼区域检测器、第二子视角双 眼区域检测器.......直至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种眼睛定位方法，其特征在于，该方法包括：采集并割取人脸处于不同姿态下的双眼区域图像和非双眼区域图像，训练得到多姿态双眼区域检测器；采用所述多姿态双眼区域检测器对待检测图像进行双眼区域定位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亚峰，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]