基于人臉特征檢測的眼控鼠標(biāo)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(shù)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(kuò)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(dòng)操作鼠標(biāo)作為輸入設(shè)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(biāo)操作電腦的眼控鼠標(biāo)系統(tǒng)。 本文按時(shí)序介紹了鼠標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，主要?jiǎng)澐譃楸尘疤幚恚四樚卣鞫ㄎ缓褪髽?biāo)控制三個(gè)階段。背景處理主要是應(yīng)用膚色模型提

2、取出背景當(dāng)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(jì)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(jì)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(jì)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(dāng)前使用者的眼球和唇部灰度分割閾值。在鼠標(biāo)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(gè)中心點(diǎn)和唇的中心點(diǎn)，連接三個(gè)中心點(diǎn)，得到人臉特征三角形。利用實(shí)時(shí)特征三角形參數(shù)與正臉狀態(tài)參數(shù)作比較，估計(jì)出人臉的運(yùn)動(dòng)，包括扭轉(zhuǎn)、俯仰等，進(jìn)而利用這些信息控制鼠標(biāo)。 本系統(tǒng)在前期處理中加入人臉粗識(shí)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(shí)現(xiàn)了人臉的深度旋轉(zhuǎn)，讓使用者操作鼠標(biāo)更加舒適。實(shí)驗(yàn)證明，本系統(tǒng)運(yùn)行速度快，準(zhǔn)確率較高，并具有較好的