基于Gabor滤波和K-medoid聚类分析的人眼检测和瞳孔定位
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刘春生(1986-),男,博士研究生,主要从事模式识别、人 工智能理论等方向研究.

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国家自然科学基金(60975025,61273277,61203261)、山东省自然科学基金(ZR2011FM032) 和教育部留学回国人员科研启动基金(20101174)资助项目 (山东大学 控制科学与工程学院,山东 济南 250061)


Eye detection and pupil location algorithm based on Gabor filters and K-medoid algorithm
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    摘要:

    针对人眼检测过程中存在的表情、光照和眼镜遮挡 等干扰因素的影响,提出一种基于Gabor滤波和 K-medoid聚类分析的人眼检测和瞳孔定位方法。首先采用鲁棒性较好的眼部横向特征作为 检测对象来设计了Gabor 滤波器,以突出眼部的横向特征;然后根据Gabor滤波后的眼部特征,并结合K-medoid算法 设计了聚类算法检测人眼;在人眼检测基础上,结合灰度分布特征和熵函数设计了瞳孔定 位方法。在BioID人脸库和FERET彩色人脸 库上进行了实验,结果表明,本文方法在两个图库的3470幅人脸图像 上能够达到97.8%的检 测率,并且在设置误差阈值较小(0.15)情况下仍能达到95.5%的瞳孔定位准确率。

    Abstract:

    Eye detection is an essential initial step in many face processing applications,such as face tracking,expression analysis and face recognition.In the process of eye detection,in order to overco me the factors of expression changes, illumination changes and glasses′ shelters,the eye detection method based on G abor filters and K-medoid algorithm is proposed.There are mainly three steps to detect eyes and locate pupils.Initially ,the proposed method highlights the eyes′ position with different scale Gabor filters,which is robust to the changes of e ye,occlusion and illumination changes.It then combines Gabor filter method with the improved K-medoid algorithm to condu ct cluster analysis to detect eyes′ position. Since the position located by K-medoid algorithm is not accurate enough,the last pupil locating algorithm is designed on the location method that combines gray level distribution with en tropy function.Experiments with BioID database and FERET color database are performed to evaluate this method.The experime ntal results demonstrate the consistent robustness and efficiency of the proposed method,in which the detection rate is 97.8% in all the 3470images and the pupil location rate is 95.5% in the case of low error threshold of 0.15.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘春生,常发亮,陈振学,李爽.基于Gabor滤波和K-medoid聚类分析的人眼检测和瞳孔定位[J].光电子激光,2013,(8):1606~1612

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  • 收稿日期:2012-12-17
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