即時眼部狀態偵測系統之研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：61

、訪客IP：13.59.183.186

姓名

許尹融(Yin-Jung Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

即時眼部狀態偵測系統之研究
(A Real-time Eye State Detection System)

相關論文

★ 三次元量床之虛擬儀器教學與訓練系統之設計與開發	★ 駕駛模擬器技術開發及其在駕駛行為研究之應用
★ 電源模組老化因子與加速試驗模型之研究	★ 應用駕駛模擬器探討語音防撞警示系統對駕駛行為之影響
★ 遠距健康監測與復健系統之開發與研究	★ 藥柱低週疲勞特性與壽限評估模式之研究
★ 非接觸式電子經緯儀電腦模擬教學系統之研究	★ 適應性巡航控制系統對於駕駛績效影響之研究
★ 車輛零組件路況模擬系統之開發研究	★ 應用殘障駕駛模擬器探討失衡路況對人體重心影響之研究
★ 聚縮醛(POM)機械性質之射出成型條件最佳化研究	★ 駕駛模擬儀之開發驗證及應用於駕駛疲勞之研究
★ 短玻璃纖維強化聚縮醛射出成型條件最佳化與機械性質之研究	★ 手推輪椅虛擬實境系統開發之研究
★ 應用駕駛績效預測車輛碰撞風險之研究	★ 沙灘車路況模擬系統之開發研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

由於駕駛疲勞易導致車禍發生，所以當駕駛者處於低程度的專注力時，在車禍發生前給予警告是很重要的。根據研究結果顯示，當駕駛者的專注力低落時，眨眼的頻率就會逐漸地增加，例如駕駛疲勞。
本研究藉由USB介面的網路攝影機發展了一套即時且非接觸式的眼部狀態偵測系統，透過影像處理的方式，達到追蹤駕駛者的眼睛、辨識眨眼與偵測虹膜等目的。本系統將CCD網路攝影機所擷取的彩色影像作為系統輸入，經由灰階處理、二值化與連通域標記演算法、型態學等方法的處理，篩選出可能的眼睛區域，然後再進行樣板比對與眼部區域的特徵分析。完成這些處理之後，系統除了會建立一個即時搜尋區域，加快下一張影像的計算速度之外，還會同步地記錄駕駛者的眼睛狀態。這些紀錄將可進一步地用來計算眨眼次數，分析駕駛者的專注力程度，以期能於駕駛疲勞時，適時地警告駕駛者有危險。
經由實測的驗證結果，此系統在正常且均勻的室內光照條件下，其平均眨眼辨識率與虹膜偵測率分別可達88.64%及98.24%。

摘要(英)

Driver fatigue leads to many traffic accidents. It’s important to warn the unconscious driver before the accident occurs. When the conscious level of driver becomes low, the frequency of blinks will increase.
In this thesis, we develop a real-time eye state detection system. The system can track driver’s eye, recognize blinks and detect iris by image analysis. Color frames are grabbed by CCD webcam, and then they are analyzed to find eye candidates by gray scale transformation, binary converting, connected component labeling algorithm, morphology, etc. After completing the eye template matching and feature analyzing, the system can record driver’s eye state. These data can be utilized further to take count of blinks that we can analyze the conscious level of driver.
In the indoor environment with normal and uniform illumination, the accuracy of blink recognition and iris detection are 88.64% and 98.24% respectively.

關鍵字(中)

★ 即時影像處理
★ 眨眼辨識
★ 虹膜偵測

關鍵字(英)

★ Real-time Image Processing
★ Blink Recognition
★ Iris Detection

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
符號說明 x
第一章緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 相關文獻 1
1-3 論文架構 7
第二章眼部狀態偵測系統之架構 8
2-1 系統相關設備 8
2-2 架構流程 8
第三章眼睛的定位與追蹤 10
3-1 灰階處理與二值化 10
3-2 連通域標記演算法 12
3-3 樣板比對 17
3-4 搜尋區域的建立 21
第四章眨眼辨識與虹膜偵測 24
4-1 眨眼辨識 24
4-2 虹膜的偵測與定位 29
第五章相關數據的輸出及記錄 34
第六章系統實測及驗證 36
6-1 實測條件與網路攝影機設定 36
6-2 系統相關參數的設定 38
6-3 實驗方法 41
6-4 實驗數據及探討 42
第七章結論與未來發展方向 47
7-1 結論 47
7-2 未來發展方向 47
參考文獻 48

參考文獻

[1] Zhu, Z. and Ji, Q., “Robust Real-Time Eye Detection and Tracking Under Variable Lighting Conditions and Various Face Orientations”, Computer Vision and Image Understanding, Vol. 98, No. 1, 2005, pp.124-154.
[2] Hansen, D.W. and Hammoud, R.I., “An improved likelihood model for eye tracking”, Computer Vision and Image Understanding, Vol. 106, 2007, pp.220-230.
[3] Gottumukkal, R. and Asari, V.K., “Real Time Face Detection from Color Video Stream Based on PCA Method”, Proc. of 32nd Applied Imagery Pattern Recognition Workshop, 2003, pp.146-150.
[4] 林煌山, “利用膚色及區域極小值作人臉特徵是否遮蔽之偵測判斷”, 國立中央大學資訊工程研究所碩士論文, 2003.
[5] 林家瑋, “眼位追蹤系統”, 國立中山大學資訊工程學系碩士論文, 2003.
[6] 曾郁展, “DSP-Based之即時人臉辨識系統”, 國立中山大學電機工程學系碩士論文, 2005.
[7] 鄭凱方, “人臉可辨識度計算用於監控系統中人臉正面最佳影像判定”, 國立中央大學資訊工程研究所碩士論文, 2005.
[8] 洪紹翔, “使用特徵變化與瞳孔偵測來分析危安駕駛”, 國立中央大學資訊工程研究所碩士論文, 2005.
[9] 翁崇荏, “一個快速的眨眼偵測演算法”, 國立交通大學資訊科學系碩士論文, 2005.
[10] 王科翔, “多重人臉偵測與識別系統”, 國立成功大學工程科學系碩士論文, 2005.
[11] Morris, T., Blenkhorn, P. and Zaidi, F., “Blink detection for real-time eye tracking”, Journal of Network and Computer Applications, Vol. 25, No. 2, 2002, pp.129-143.
[12] Bhaskar, T.N., Keat, F.T., Ranganath, S. and Venkatesh, Y.V., “Blink Detection and Eye Tracking for Eye Localization”, TENCON 2003 Conf. on Convergent Technologies for Asia-Pacific Region, Vol. 2, 2003, pp.821-824.
[13] Chau, M. and Betke, M., “Real Time Eye Tracking and Blink Detection with USB Cameras”, Boston University Computer Science Technical Report No. 2005-12.
[14] Zhang, S.C. and Liu, Z.Q., “A Real-time Face Detector”, IEEE Int’l Conf. on Systems, Man and Cybernetics, 2004, pp.2197-2202.
[15] Miyakawa, T., Takano, H. and Nakamura, K., “Development of Non-contact Real-time Blink Detection System for Doze Alarm”, SICE Annual Conf., 2004, pp.1626-1631.
[16] Tan, H.C. and Zhang, Y.J., “Detecting eye blink states by tracking iris and eyelids”, Pattern Recognition Letters, Vol. 27, 2006, pp.667-675.
[17] Lin, C.H. and Fan, K.C., “Human Face Detection Using Geometric Triangle Relationship”, 15th Int’l Conf. on Pattern Recognition, Vol. 2, 2000, pp.941-944.
[18] Fisher, R., Perkins, S., Walker, A. and Wolfart, E., “Image Analysis - Connected Components Labeling Processing”, http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/label.htm

指導教授

黃俊仁(Jiun-Ren Huang)

審核日期

2008-6-30

推文