即時眼部狀態偵測系統之研究

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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)

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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

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指導教授

黃俊仁(Jiun-Ren Huang)

審核日期

2008-6-30

推文