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维普资讯 第 19卷 第 3期 计算机辅助设计与图形学学报 Vo1．19．NO．3 2007年 3月 JOURNALOFCOMPUTER—AIDEDDESIGN C0MPUTERGRAPHICS Mar．，2007 实时鲁棒的自动人眼状态分类 李召荣 艾海舟 (清华大学计算机科学与技术系 北京 100084) (1izr04@mails．tsinghua．edu．en) 摘 要 探讨 了 自动人眼状态分类 问题 ，提出一种基于全局扫描并验证策略的分类框架．该方法采用一种级联结构 (Cascade)来组织分类器 ，采用 Adaboost算法学习分类器．实验表明，该方法无论在鲁棒性、正确率和速度方面都达到 了很好的性能，具有非常明显的实际应用价值． 关键词 人眼状态分类 ；全局扫描并验证 ；Adaboost；级联结构 中图法分类号 TP391 Real—TimeRobustAutomaticEyeStateClassification LiZhaorong AiHaizhou (DepartmentofComputerScienceandTechnology，TsinghiAaUniversity，l~fing 100084) Abstract In thispaper，wediscusstheproblem ofautomatichuman eyestateclassification．A new classificationframeworkbasedonaglobalscanandverificationstrategyisproposed．Thismethodemploysa cascadestructuretoorganizeaseriesofeyestateclassifierstrainedbyAdaboo st．Experimentsoveralarge datasetshow thattheproposedsystem reachesagoodperformanceinrobustness，correctness andspeed，and itisofsignificantvalueinrealapplications． Keywords eyestateclassification；globalscanandverification；Adaboo st；cascade 在过去的10--20年内，人脸信息处理已经成为 个由6个几何参数 (眼宽、眼高以及 4个弧度参数) 计算机视觉和模式识别领域的一个研究热点．作为 构成的6维向量 ，在一个 自建 的包含 124张图片的 人脸的主要部分，人脸器官 (眼睛和嘴 巴)以及它们 数据集上取得了85％的正确率；类似地 ，Tian等_2j 的状态 (张开和闭合)包含 了丰富的表情和感情信 也采用神经网络来进行分类 ，但抽取的特征是包含 息，它在许多人脸视觉系统 中都有重要应用 ，如驾驶 眼睛区域纹理 的Gabor变换系数 ，在一个 自建的数 员的疲劳驾驶检测 、活性验证、人脸表情分析等． 据集上获得了93％的正确率 ；邓刚等_3在研究活性 但是一直以来 ，人脸器官状态识别并没有引起 判别算法 中，使用支持向量机来对直方图均衡化后 大家足够的重视，也没有专 门的、系统的文献报道 ． 的人眼灰度块直接分类 ，他们采用大约 1300张图 仅有的少量的研究存在于某些人脸分析系统 中，被 片进行实验 ，根据选择的核函数不 同，支持向量的个 当作一个子问题来对待 ，这些研究也通常是一些经 数在60--200之间，分类正确率在 90％～97％之间： 典的模式识别方法 的简单应用．以眼睛为例，Chu 这些方法大多假设特征点定位非常准确或者直接采 等_1J在研究驾驶员的疲 劳检测 中，采用一个 3层 的