本發(fā)明涉及一種人眼檢測(cè)方法及人眼檢測(cè)系統(tǒng)，尤指一種可判斷人眼開闔程度的人眼檢測(cè)方法及人眼檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

對(duì)車用安全系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)駕駛?cè)说男袨槭前踩匾囊画h(huán)，其中，判斷駕駛?cè)耸欠翊蝾癁橐豁?xiàng)重要的安全指標(biāo)?，F(xiàn)今的瞌睡檢測(cè)系統(tǒng)是根據(jù)眼睛開闔的程度來(lái)判斷駕駛?cè)耸欠翊蝾渑袛喾绞绞墙逵烧页錾舷卵鄄€的距離來(lái)計(jì)算眼睛的開闔程度。然而，此方式往往會(huì)因駕駛?cè)苏Ｑ鄱斐啥ㄎ坏睦щy，也可能因?yàn)椴煌{駛?cè)说难劬Υ笮〔煌斐烧`判。有鑒于此，實(shí)有必要提出一種更有效的人眼檢測(cè)方法及系統(tǒng)，以提升瞌睡檢測(cè)系統(tǒng)的效能，進(jìn)而增進(jìn)行車安全。

因此，需要提供一種人眼檢測(cè)方法及人眼檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)滿足上述需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種人眼檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其可藉由眼角的位置來(lái)決定眼睛所在的區(qū)域，再在上述區(qū)域內(nèi)判斷眼睛的開闔程度，相比眼皮的位置會(huì)在眨眼時(shí)跳動(dòng)，眼角的位置較為固定且不受眼皮跳動(dòng)的影響，故采用眼角位置來(lái)判斷眼睛的開闔程度可實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的判斷。

本發(fā)明公開一種人眼檢測(cè)方法，該人眼檢測(cè)方法用來(lái)檢測(cè)一受測(cè)者的一眼睛的開闔程度，該人眼檢測(cè)方法包括：檢測(cè)該眼睛的一瞳孔的位置、一內(nèi)眼角的位置及一外眼角的位置；根據(jù)該內(nèi)眼角的位置及該外眼角的位置，計(jì)算一眼寬；將該眼寬乘上一特定比例，以取得一眼高；以該瞳孔的位置為中心，該眼寬為長(zhǎng)度，該眼高為寬度，形成一重點(diǎn)區(qū)域(Region of Interest)；以及在該重點(diǎn)區(qū)域的一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，判斷該眼睛占據(jù)該檢測(cè)區(qū)間的一比例，并據(jù)以判斷該受測(cè)者的該眼睛的開闔程度。

本發(fā)明還公開一種人眼檢測(cè)系統(tǒng)，該人眼檢測(cè)系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)一受測(cè)者的一眼睛的開闔程度，該人眼檢測(cè)系統(tǒng)包括：一取像裝置以及一處理裝置；該取像裝置用來(lái)檢測(cè)該眼睛的一瞳孔的位置、一內(nèi)眼角的位置及一外眼角的位置；該處理裝置耦接于該取像裝置，用來(lái)執(zhí)行以下步驟：根據(jù)該內(nèi)眼角的位置及該外眼角的位置，計(jì)算一眼寬；將該眼寬乘上一特定比例，以取得一眼高；以該瞳孔的位置為中心，該眼寬為長(zhǎng)度，該眼高為寬度，形成一 重點(diǎn)區(qū)域；以及在該重點(diǎn)區(qū)域的一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，判斷該眼睛占據(jù)該檢測(cè)區(qū)間的一比例，并據(jù)以判斷該受測(cè)者的該眼睛的開闔程度。

本發(fā)明還公開一種人眼檢測(cè)方法，該人眼檢測(cè)方法用來(lái)檢測(cè)一受測(cè)者的一眼睛的開闔程度，該人眼檢測(cè)方法包括：對(duì)一重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的一眼睛影像進(jìn)行一二值化處理，以產(chǎn)生包括一眼睛區(qū)域及一非眼睛區(qū)域的一二值化影像；對(duì)該二值化影像執(zhí)行一填補(bǔ)程序，以去除該眼睛區(qū)域中被判斷為該非眼睛區(qū)域的噪聲；當(dāng)該填補(bǔ)程序完成之后，在該重點(diǎn)區(qū)域的一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)檢測(cè)該眼睛區(qū)域的大??；以及在一特定期間內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到該眼睛區(qū)域占據(jù)該檢測(cè)區(qū)間的比例小于一臨界值的次數(shù)達(dá)到一特定次數(shù)時(shí)，判斷該受測(cè)者的該眼睛處于一閉闔狀態(tài)。

本發(fā)明可藉由眼角的位置來(lái)決定眼睛所在的區(qū)域，再在上述區(qū)域內(nèi)判斷眼睛的開闔程度。由于眼角的位置較為固定，且不易受到眨眼時(shí)眼皮跳動(dòng)的影響，能夠更準(zhǔn)確地判斷受測(cè)者是否處于瞌睡狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一人眼檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一重點(diǎn)區(qū)域的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一二值化影像的示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。

圖5A及圖5B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。

圖6A及圖6B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。

圖7A及圖7B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域的二值化影像中設(shè)定一檢測(cè)區(qū)間的示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)瞌睡的操作方式的示意圖。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例在一段期間內(nèi)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例的統(tǒng)計(jì)圖。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行瞌睡檢測(cè)并調(diào)整臨界值的操作時(shí)序示意圖。

圖12為本發(fā)明實(shí)施例一瞌睡判斷流程的示意圖。

圖13為本發(fā)明實(shí)施例一判斷流程的示意圖。

主要組件符號(hào)說(shuō)明：

10 人眼檢測(cè)系統(tǒng)

102 取像裝置

104 處理裝置

106 警示裝置

108 紅外線發(fā)射裝置

20 重點(diǎn)區(qū)域

A1 內(nèi)眼角位置

A2 外眼角位置

L 眼寬

C1 瞳孔位置

30 二值化影像

300 瞳孔位置

40、50、60、70、80 重點(diǎn)區(qū)域

R_1～R_N、R_X、R_Y、C_Z 中點(diǎn)

R_L、R_R、R_L1、R_L2、R_R1、 像素

R_R2、C_U、C_D

800 檢測(cè)區(qū)間

f+1、f+25、f+60、f+84 時(shí)段

Tr1、Tr2、Tr3、...... 臨界值

120 瞌睡判斷流程

1200～1212 步驟

130 判斷流程

1300～1310 步驟

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例一人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的示意圖。人眼檢測(cè)系統(tǒng)10可用來(lái)檢測(cè)一受測(cè)者(例如一汽車駕駛?cè)?的眼睛開闔程度，進(jìn)而判斷該受測(cè)者是否正在打瞌睡。如圖1所示，人眼檢測(cè)系統(tǒng)10包含有一取像裝置102、一處理裝置104、一警示裝置106及一紅外線發(fā)射裝置108。取像裝置102可用來(lái)檢測(cè)眼睛的瞳孔位置、內(nèi)眼角的位置及外眼角的位置。處理裝置104耦接于取像裝置102，可根據(jù)取像裝置102所取得的瞳孔位置、內(nèi)眼角位置及外眼角位置，決定對(duì)應(yīng)于受測(cè)者眼睛的一重點(diǎn)區(qū)域，再根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的取像結(jié)果來(lái)判斷眼睛為開眼、瞇眼或閉眼，進(jìn)而判斷受測(cè)者是否處于一瞌睡狀態(tài)。警示裝置106耦接于處理裝置104，可在處理裝置104判斷受測(cè)者處于瞌睡狀態(tài)時(shí)，發(fā)送一警告信號(hào)。紅外線發(fā)射裝置108耦接于處理裝置104，可用來(lái)對(duì)受測(cè)者眼睛進(jìn)行補(bǔ)光，使得眼睛的影像不受到外界光源的影響。換句話說(shuō)，在部分情況下(例如外界光源不足時(shí))，紅外線發(fā)射裝置108可發(fā)射紅外光，且取像裝置102可設(shè)計(jì)為檢測(cè)紅外光的裝置，使得處理裝置104可根據(jù)取像裝置102所取得的紅外光影像進(jìn)行后續(xù)處理。另一方面，在部分情況下(例如外界光源充足時(shí))，人眼檢測(cè)系統(tǒng)10亦可不開啟紅外線發(fā)射裝置108，或者人眼檢測(cè)系統(tǒng)10可能未裝設(shè)任何紅外設(shè)備，則取像裝置102可藉由檢測(cè)可見光來(lái)取得眼睛的影像，再由處理裝置104進(jìn)行后續(xù)處理。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，當(dāng)人眼檢測(cè)系統(tǒng)10對(duì)受測(cè)者進(jìn)行眼睛開闔程度的檢測(cè)時(shí)，取像裝置102會(huì)先對(duì)受測(cè)者的眼睛(或臉部)進(jìn)行取像。取像裝置102可通過(guò)任何方式進(jìn)行取像，以取得受測(cè)者眼部的瞳孔位置、內(nèi)眼角位置及外眼角位置。在一實(shí)施例中，取像裝置102可藉由主動(dòng)形狀模型(Active Shape Model，ASM)算法來(lái)取得受測(cè)者的臉部特征，進(jìn)而從臉 部特征中取出瞳孔位置、內(nèi)眼角位置及外眼角位置。

接著，處理裝置104可根據(jù)取像裝置102所取得的瞳孔位置、內(nèi)眼角位置及外眼角位置，決定對(duì)應(yīng)于受測(cè)者眼睛的重點(diǎn)區(qū)域。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例一重點(diǎn)區(qū)域20的示意圖。如圖2所示，當(dāng)取像裝置102取得內(nèi)眼角位置A1及外眼角位置A2之后，處理裝置104可根據(jù)內(nèi)眼角位置A1及外眼角位置A2來(lái)計(jì)算一眼寬L。更明確來(lái)說(shuō)，處理裝置104可設(shè)定眼寬L等于內(nèi)眼角位置A1與外眼角位置A2之間的距離。在決定眼寬L之后，處理裝置104可進(jìn)一步設(shè)定眼高，例如可將眼寬L乘上一特定比例以取得眼高。在圖2中，將眼寬L乘上二分之一，使得眼高等于L/2。在其他實(shí)施例中，亦可將特定比例設(shè)定為不同的數(shù)值，例如可根據(jù)取像裝置102的取像角度或特定受測(cè)者的眼睛大小，來(lái)決定特定比例的大小，而不限于此。當(dāng)處理裝置104計(jì)算出眼寬及眼高之后，可再以瞳孔的位置C1為中心，眼寬為長(zhǎng)度，眼高為寬度，形成對(duì)應(yīng)于受測(cè)者眼睛的重點(diǎn)區(qū)域20。如圖2所示，重點(diǎn)區(qū)域20是以瞳孔的中央為中心點(diǎn)所形成的矩形區(qū)域，其長(zhǎng)為眼寬L而寬為眼高L/2。圖2繪示取像角度為正向且眼睛形狀端正的情況，因此眼睛的影像完全落在重點(diǎn)區(qū)域20之內(nèi)。在其他實(shí)施例中，可能因取像角度或眼睛形狀的不同，使得重點(diǎn)區(qū)域無(wú)法完全包含眼睛的影像，然而，在多數(shù)情況下，重點(diǎn)區(qū)域可大致視為受測(cè)者眼睛的所在區(qū)域。因此，根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域來(lái)判斷眼睛的開闔程度，可達(dá)到良好的判斷效果，且不易受到受測(cè)者眨眼的影響。

接著，處理裝置104可在重點(diǎn)區(qū)域20的一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，判斷眼睛占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例，并據(jù)以判斷受測(cè)者的眼睛的開闔程度。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，處理裝置104可先對(duì)重點(diǎn)區(qū)域20內(nèi)的影像進(jìn)行二值化處理，以產(chǎn)生包含有一眼睛區(qū)域及一非眼睛區(qū)域的二值化影像。舉例來(lái)說(shuō)，若取像裝置102取得的影像為彩色影像時(shí)，可將重點(diǎn)區(qū)域20內(nèi)的膚色區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑色，非膚色區(qū)域轉(zhuǎn)換為白色。若取像裝置102取得的影像為灰階影像時(shí)，可將較亮的區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑色，較暗的區(qū)域轉(zhuǎn)換為白色。黑色區(qū)域可視為眼睛區(qū)域，白色區(qū)域可視為非眼睛區(qū)域。

然而，由于光點(diǎn)的反射或紅眼現(xiàn)象，進(jìn)行二值化處理之后的二值化影像可能會(huì)在瞳孔位置或眼球的中央產(chǎn)生空洞，亦即，眼睛區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)部分被判斷為非眼睛區(qū)域的噪聲。舉例來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例一二值化影像30的示意圖。如圖3所示，二值化影像30顯示紅眼現(xiàn)象造成瞳孔位置300被判斷為非眼睛區(qū)域(即黑色區(qū)域)的情況。在此情況下，需要將瞳孔位置300填補(bǔ)為眼睛區(qū)域(即白色區(qū)域)，以避免眼睛開闔程度的判斷受到影響。處理裝置104可對(duì)二值化影像30執(zhí)行一填補(bǔ)程序，以去除眼睛區(qū)域中被判斷為非眼睛區(qū)域的噪聲。如此一來(lái)，瞳孔位置300上的黑色區(qū)域?qū)⒈惶钛a(bǔ)為白色，使得白色區(qū)域可正確地對(duì)應(yīng)至受測(cè)者眼睛的影像。

圖4則說(shuō)明在一重點(diǎn)區(qū)域40的二值化影像中，執(zhí)行填補(bǔ)程序的詳細(xì)操作方式。如圖4所示，填補(bǔ)程序的一實(shí)施方式是在重點(diǎn)區(qū)域40內(nèi)，先判斷每一列像素的中點(diǎn)R_1～R_N為眼睛區(qū)域或非眼睛區(qū)域，再向眼寬的方向(即左右方向、列方向)進(jìn)行掃描。若一列像 素的中點(diǎn)為非眼睛區(qū)域時(shí)，處理裝置104可由該中點(diǎn)出發(fā)，向左及向右進(jìn)行掃描，并在掃描到眼睛區(qū)域時(shí)，將該列像素中的中點(diǎn)到該眼睛區(qū)域之間的非眼睛區(qū)域填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。另一方面，若一列像素的中點(diǎn)為眼睛區(qū)域時(shí)，處理裝置104可由該中點(diǎn)出發(fā)，向左及向右進(jìn)行掃描，并在掃描到非眼睛區(qū)域之后再掃描到眼睛區(qū)域時(shí)，將上述在該列像素中所掃描到的非眼睛區(qū)域填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。以下段落將以二值化影像的圖示說(shuō)明填補(bǔ)程序的操作方式。

請(qǐng)參考圖5A及圖5B，圖5A及圖5B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域50的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。如圖5A所示，在重點(diǎn)區(qū)域50的二值化影像中，處理裝置104可對(duì)第X列像素執(zhí)行填補(bǔ)程序。首先，處理裝置104先找出第X列像素的中點(diǎn)R_X，并判斷出中點(diǎn)R_X對(duì)應(yīng)至非眼睛區(qū)域(即黑色區(qū)域)。接著，處理裝置104可由中點(diǎn)R_X向左進(jìn)行掃描，并在像素R_L的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域(即白色區(qū)域)，處理裝置104即可將第X列像素中R_X至R_L之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。處理裝置104再由中點(diǎn)R_X向右進(jìn)行掃描，并在像素R_R的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域，處理裝置104即可將第X列像素中R_X至R_R之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。同時(shí)，中點(diǎn)R_X對(duì)應(yīng)的像素亦可填補(bǔ)為眼睛區(qū)域，第X列像素填補(bǔ)完成之后的影像則繪示于圖5B。

在部分情況下，由于噪聲的位置不同，像素的中點(diǎn)可能對(duì)應(yīng)至眼睛區(qū)域。在此情況下，處理裝置104可通過(guò)另一種方式來(lái)進(jìn)行填補(bǔ)。舉例來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖6A及圖6B，圖6A及圖6B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域60的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。如圖6A所示，在重點(diǎn)區(qū)域60的二值化影像中，處理裝置104可對(duì)第Y列像素執(zhí)行填補(bǔ)程序。首先，處理裝置104先找出第Y列像素的中點(diǎn)R_Y，并判斷出中點(diǎn)R_Y對(duì)應(yīng)至眼睛區(qū)域(即白色區(qū)域)。接著，處理裝置104可由中點(diǎn)R_Y向左進(jìn)行掃描，并在像素R_L1的位置檢測(cè)到非眼睛區(qū)域(即黑色區(qū)域)，接著繼續(xù)向左掃描，并在像素R_L2的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域，處理裝置104即可將第Y列像素中R_L1至R_L2之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。處理裝置104再由中點(diǎn)R_Y向右進(jìn)行掃描，并在像素R_R1的位置檢測(cè)到非眼睛區(qū)域，接著繼續(xù)向右掃描，并在像素R_R2的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域，處理裝置104即可將第Y列像素中R_R1至R_R2之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。第Y列像素填補(bǔ)完成之后的影像則繪示于圖6B。藉由上述方式，處理裝置104可根據(jù)每一列的中點(diǎn)為眼睛區(qū)域或非眼睛區(qū)域，依照上述方式依序?qū)γ恳涣邢袼剡M(jìn)行填補(bǔ)，如此一來(lái)，位于眼睛區(qū)域中被判斷為非眼睛區(qū)域的噪聲(例如來(lái)自于光點(diǎn)反射或紅眼現(xiàn)象的噪聲)能有效地被去除，使得眼睛區(qū)域可正確地對(duì)應(yīng)至受測(cè)者眼睛的影像。

較佳地，處理裝置104可依序?qū)χ攸c(diǎn)區(qū)域中每一列像素執(zhí)行填補(bǔ)程序；或者，處理裝置104亦可根據(jù)眼睛開闔程度判斷的需求以及眼睛影像的可能狀態(tài)，選擇性地對(duì)重點(diǎn)區(qū)域中部分列像素執(zhí)行填補(bǔ)程序，以提升填補(bǔ)程序的執(zhí)行效率，同時(shí)避免處理裝置104的運(yùn)算資源的浪費(fèi)。

值得注意的是，上述針對(duì)每一列的填補(bǔ)程序只需針對(duì)掃描過(guò)程中，第一次檢測(cè)到的非 眼睛區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)即可。由于填補(bǔ)程序是由每一列像素中點(diǎn)向兩側(cè)進(jìn)行掃描，而需要進(jìn)行填補(bǔ)的噪聲往往位于較中間的位置，且主要用來(lái)判斷眼睛開闔程度的檢測(cè)區(qū)間也位于較中間的位置，因此，掃描及填補(bǔ)程序只需要針對(duì)第一次檢測(cè)到的非眼睛區(qū)域來(lái)進(jìn)行。對(duì)每一列像素而言，當(dāng)該列像素在左側(cè)及右側(cè)第一次檢測(cè)到的非眼睛區(qū)域皆完成填補(bǔ)之后，即可進(jìn)行下一列像素的填補(bǔ)程序，而不需要繼續(xù)掃描更左側(cè)及更右側(cè)的區(qū)域。

在部分情況下，某些形態(tài)的噪聲可能無(wú)法通過(guò)上述填補(bǔ)程序來(lái)進(jìn)行填補(bǔ)。舉例來(lái)說(shuō)，在受測(cè)者眼角濕潤(rùn)的狀況下，眼角部分也會(huì)發(fā)生反光，造成二值化影像中眼角與瞳孔部分都呈現(xiàn)黑色的非眼睛區(qū)域。在此情況下，在水平方向的掃瞄可能無(wú)法達(dá)到填補(bǔ)效果，需要在垂直方向進(jìn)行掃描。舉例來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖7A及圖7B，圖7A及圖7B為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域70的二值化影像中執(zhí)行填補(bǔ)程序的示意圖。不同于上述二值化影像僅瞳孔區(qū)域需要填補(bǔ)，在重點(diǎn)區(qū)域70的二值化影像中，瞳孔及右側(cè)的眼角皆被誤判為非眼睛區(qū)域，使得上述填補(bǔ)程序無(wú)法對(duì)右側(cè)的非眼睛區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)。在此情況下，處理裝置104所采用的填補(bǔ)程序可還包含垂直方向的填補(bǔ)。換句話說(shuō)，處理裝置104可在重點(diǎn)區(qū)域70內(nèi)，先判斷每一行像素的中點(diǎn)為眼睛區(qū)域或非眼睛區(qū)域，再向眼高的方向(即上下方向、行方向)進(jìn)行掃描。若一行像素的中點(diǎn)為非眼睛區(qū)域時(shí)，處理裝置104可由該中點(diǎn)出發(fā)，向上及向下進(jìn)行掃描，并在掃描到眼睛區(qū)域時(shí)，將該列像素中的中點(diǎn)到該眼睛區(qū)域之間的非眼睛區(qū)域填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。另一方面，若一行像素的中點(diǎn)為眼睛區(qū)域時(shí)，處理裝置104可由該中點(diǎn)出發(fā)，向上及向下進(jìn)行掃描，并在掃描到非眼睛區(qū)域之后再掃描到眼睛區(qū)域時(shí)，將上述在該行像素中所掃描到的非眼睛區(qū)域填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。

舉例來(lái)說(shuō)，如圖7A所示，在重點(diǎn)區(qū)域70的二值化影像中，處理裝置104可對(duì)第Z行像素執(zhí)行填補(bǔ)程序。首先，處理裝置104先找出第Z行像素的中點(diǎn)C_Z，并判斷出中點(diǎn)C_Z對(duì)應(yīng)至非眼睛區(qū)域(即黑色區(qū)域)。接著，處理裝置104可由中點(diǎn)C_Z向上進(jìn)行掃描，并在像素C_U的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域(即白色區(qū)域)，處理裝置104即可將第Z行像素中C_Z至C_U之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。處理裝置104再由中點(diǎn)C_Z向下進(jìn)行掃描，并在像素C_D的位置檢測(cè)到眼睛區(qū)域，處理裝置104即可將第Z行像素中C_Z至C_D之間的像素填補(bǔ)為眼睛區(qū)域。同時(shí)，中點(diǎn)C_Z對(duì)應(yīng)的像素亦可填補(bǔ)為眼睛區(qū)域，第Z行像素填補(bǔ)完成之后的影像則繪示于圖7B。

換句話說(shuō)，處理裝置104可同時(shí)在列方向及行方向以相同方式執(zhí)行填補(bǔ)程序，以達(dá)到更完整的噪聲填補(bǔ)效果，并克服列方向的填補(bǔ)程序無(wú)法填補(bǔ)眼角噪聲的缺點(diǎn)。此外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員亦可根據(jù)圖6A及圖6B中實(shí)施例的說(shuō)明，推論出一行像素的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)至眼睛區(qū)域時(shí)的填補(bǔ)方式，在此不贅述。

同樣地，針對(duì)行方向的填補(bǔ)，處理裝置104可依序?qū)χ攸c(diǎn)區(qū)域中每一行像素執(zhí)行填補(bǔ)程序；或者，處理裝置104亦可根據(jù)眼睛開闔程度判斷的需求以及眼睛影像的可能狀態(tài)，選擇性地對(duì)重點(diǎn)區(qū)域中部分行像素執(zhí)行填補(bǔ)程序，以提升填補(bǔ)程序的執(zhí)行效率，同時(shí)避免處理裝置104的運(yùn)算資源的浪費(fèi)。

人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的使用者可根據(jù)上述說(shuō)明，在列方向或行方向執(zhí)行填補(bǔ)程序。較完整的方式為，對(duì)每一列及每一行皆執(zhí)行填補(bǔ)程序。但在部分情況下(例如噪聲較少或噪聲形態(tài)較單純的情況)，為節(jié)省資源并提升效率，可僅針對(duì)部分列和/或部分行執(zhí)行填補(bǔ)程序，或者，使用者可僅執(zhí)行列方向的填補(bǔ)程序，或僅執(zhí)行行方向的填補(bǔ)程序。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說(shuō)明，任意調(diào)整填補(bǔ)程序的執(zhí)行方式，而不限于此。

當(dāng)填補(bǔ)程序完成之后，重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的眼睛區(qū)域即可對(duì)應(yīng)至受測(cè)者的眼睛影像，此時(shí)，處理裝置104可開始進(jìn)行眼睛開闔程度的判斷。處理裝置104可設(shè)定一檢測(cè)區(qū)間，并在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)檢測(cè)眼睛區(qū)域的大小，進(jìn)而判斷眼睛開闔程度。值得注意的是，本發(fā)明可在多行像素所形成的檢測(cè)區(qū)間內(nèi)判斷眼睛開闔程度，而不是由任一行像素的眼睛區(qū)域大小來(lái)判斷眼睛開闔程度，可避免單一行像素填補(bǔ)不完全時(shí)容易造成誤判的缺點(diǎn)。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明實(shí)施例在一重點(diǎn)區(qū)域80的二值化影像中設(shè)定一檢測(cè)區(qū)間800的示意圖。如圖8所示，重點(diǎn)區(qū)域80的二值化影像已進(jìn)行噪聲填補(bǔ)，因此可用來(lái)判斷眼睛開闔程度。處理裝置104可在重點(diǎn)區(qū)域中央設(shè)定一檢測(cè)區(qū)間，并根據(jù)該檢測(cè)區(qū)間內(nèi)眼睛區(qū)域及非眼睛區(qū)域的分布來(lái)判斷眼睛開闔程度。檢測(cè)區(qū)間的大小可根據(jù)判斷需求而任意決定。較佳地，若二值化影像系采用行方向填補(bǔ)程序時(shí)，檢測(cè)區(qū)間可設(shè)定在已執(zhí)行填補(bǔ)程序的像素范圍內(nèi)。換句話說(shuō)，執(zhí)行填補(bǔ)程序的行數(shù)應(yīng)大于或等于檢測(cè)區(qū)間涵蓋的行數(shù)，使得檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的噪聲能有效地被濾除。

除此之外，為避免受測(cè)者眨眼影響開闔程度的判斷結(jié)果。處理裝置104可根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的判斷結(jié)果，來(lái)決定受測(cè)者眼睛的開闔程度。舉例來(lái)說(shuō)，處理裝置104可在一特定期間內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到眼睛區(qū)域小于一臨界值的次數(shù)達(dá)到一特定次數(shù)時(shí)，判斷受測(cè)者的眼睛處于閉闔狀態(tài)。

舉例來(lái)說(shuō)，請(qǐng)參考圖9，圖9為本發(fā)明實(shí)施例檢測(cè)瞌睡的操作方式的示意圖。如圖9所示，處理裝置104可設(shè)定一段期間包含60個(gè)時(shí)段(time frame)，而每一時(shí)段對(duì)應(yīng)于一次檢測(cè)區(qū)間內(nèi)眼睛區(qū)域與非眼睛區(qū)域分布的判斷結(jié)果。判斷結(jié)果可通過(guò)以下方式來(lái)定義：當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例大于60％時(shí)，判斷受測(cè)者為開眼；當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例落在40％與60％之間時(shí)，判斷受測(cè)者為瞇眼；當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例小于40％時(shí)，判斷受測(cè)者為閉眼。當(dāng)然，此比例不以前述數(shù)字為限，可依使用者正常開眼時(shí)，眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例進(jìn)行客制化設(shè)定，以避免不正常警示。

接著，處理裝置104可在每一時(shí)段，根據(jù)該時(shí)段及其前60個(gè)時(shí)段所取得的判斷結(jié)果，來(lái)決定受測(cè)者是否瞌睡。例如，處理裝置104可在時(shí)段f+60，根據(jù)時(shí)段f+1至f+60之間取得的60個(gè)判斷結(jié)果，判斷受測(cè)者是否處于瞌睡狀態(tài)。在此情況下，可在每60個(gè)判斷結(jié)果中，設(shè)定當(dāng)超過(guò)30個(gè)判斷結(jié)果顯示受測(cè)者為瞇眼或閉眼時(shí)(即眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例小于60％)，判斷受測(cè)者處于瞌睡狀態(tài)。如圖9所示，在時(shí)段f+1至f+60之間， 共有27個(gè)判斷結(jié)果為瞇眼或閉眼，而33個(gè)判斷結(jié)果為開眼，此時(shí)處理裝置104判斷受測(cè)者未處于瞌睡狀態(tài)，因此警示裝置106不發(fā)送警告信號(hào)。然而，在時(shí)段f+84中，處理裝置104根據(jù)時(shí)段f+25至f+84之間取得的60個(gè)判斷結(jié)果，得到30個(gè)判斷結(jié)果為瞇眼或閉眼，而30個(gè)判斷結(jié)果為開眼。在此情況下，處理裝置104判斷受測(cè)者已進(jìn)入瞌睡狀態(tài)，并指示警示裝置106發(fā)送警告信號(hào)。

警示裝置106可以是任何形式的裝置，并通過(guò)任何方式來(lái)發(fā)送警告信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，警告信號(hào)可通過(guò)聲音形式發(fā)送，因此警示裝置106可包含人眼檢測(cè)系統(tǒng)10中的任何揚(yáng)聲裝置。此外，警示裝置106也可以是人眼檢測(cè)系統(tǒng)10上的顯示燈號(hào)，在判斷受測(cè)者進(jìn)入瞌睡狀態(tài)時(shí)通過(guò)亮燈來(lái)發(fā)送警告信號(hào)。在其他實(shí)施例中，警示裝置106也可以是人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的一顯示器，以將警告信號(hào)顯示于顯示器上。當(dāng)人眼檢測(cè)系統(tǒng)10包含在車用安全系統(tǒng)時(shí)，警示裝置106亦可實(shí)現(xiàn)在車用安全系統(tǒng)中。上述各種形式的警示裝置106以及各種警告信號(hào)發(fā)送方式皆可同時(shí)存在。人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的使用者可根據(jù)需求，選擇適當(dāng)?shù)木狙b置106及其發(fā)送方式，以達(dá)到有效的瞌睡警告。

值得注意的是，由于取像裝置102的角度以及每個(gè)人眼睛大小的不同，若使用固定的重點(diǎn)區(qū)域及固定的臨界值來(lái)進(jìn)行眼睛開闔程度的檢測(cè)時(shí)，仍存在極大的誤判機(jī)率。在此情況下，處理裝置104可根據(jù)一段期間內(nèi)檢測(cè)到的眼睛區(qū)域大小來(lái)調(diào)整臨界值的大小。換句話說(shuō)，在上述實(shí)施例中，在每一時(shí)段內(nèi)判斷受測(cè)者開眼、瞇眼及閉眼的判斷閾可能有所不同，且會(huì)隨著檢測(cè)到的眼睛區(qū)域數(shù)據(jù)而隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

適用于本發(fā)明的一臨界值調(diào)整方式可參考圖10，圖10為本發(fā)明實(shí)施例在一段期間內(nèi)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例的統(tǒng)計(jì)圖。圖10統(tǒng)計(jì)一段期間內(nèi)每一時(shí)段的判斷結(jié)果，并據(jù)以調(diào)整后續(xù)期間的判斷閾。首先，眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例的范圍可從0％至100％，其可分為10個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)間，其中，比例愈高代表受測(cè)者眼睛傾向于開眼狀態(tài)，比例愈低代表受測(cè)者眼睛傾向于閉眼狀態(tài)。接著，當(dāng)統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)小于一臨界值時(shí)，可將這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果視為噪聲，例如在圖10中，判斷噪聲的臨界值可設(shè)定為40次，而位于0％～10％及90％～100％區(qū)間的統(tǒng)計(jì)次數(shù)皆小于40次，故可將其視為噪聲而不考慮。這是因?yàn)樵诮y(tǒng)計(jì)次數(shù)夠大的情況下，受測(cè)者開眼狀態(tài)大多會(huì)落在單一或相鄰多個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)，而閉眼狀態(tài)也會(huì)落在單一或相鄰多個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)，因此當(dāng)某些統(tǒng)計(jì)區(qū)間的統(tǒng)計(jì)次數(shù)過(guò)小時(shí)，這些統(tǒng)計(jì)區(qū)間往往不會(huì)對(duì)應(yīng)至正常開眼或閉眼的狀態(tài)，而可能是影像噪聲未正常填補(bǔ)或受測(cè)者不正常地晃動(dòng)所造成的結(jié)果。

接著，考慮統(tǒng)計(jì)結(jié)果大于臨界值40次的統(tǒng)計(jì)區(qū)間，可得到最大區(qū)間為80％～90％而最小區(qū)間為10％～20％。在此情況下，處理裝置104可根據(jù)最大區(qū)間的下限及最小區(qū)間的上限，在區(qū)間20％～80％內(nèi)，依據(jù)特定比例來(lái)分配開眼、瞇眼及閉眼狀態(tài)之間的判斷閾。在一較佳實(shí)施例中，可采用4：4：2的比例來(lái)分配開眼、瞇眼及閉眼狀態(tài)的判斷區(qū)間，亦即，在區(qū)間20％～80％內(nèi)，有24％的區(qū)間(56％～80％)被分配為開眼，24％的區(qū)間(32％～56％)被分配為瞇眼，12％的區(qū)間(20％～32％)被分配為閉眼。最后得到的判斷閾為， 當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例大于56％時(shí)，判斷受測(cè)者為開眼；當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例落在32％與56％之間時(shí)，判斷受測(cè)者為瞇眼；當(dāng)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例小于32％時(shí)，判斷受測(cè)者為閉眼。在此情況下，在一特定期間內(nèi)(如60個(gè)時(shí)段內(nèi))，當(dāng)檢測(cè)到眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例小于56％(即判斷受測(cè)者為瞇眼或閉眼)的次數(shù)達(dá)到一特定次數(shù)時(shí)(如30次)，處理裝置104即可判斷受測(cè)者處于瞌睡狀態(tài)。

值得注意的是，圖10所繪示的臨界值調(diào)整方式僅為眾多實(shí)施方式當(dāng)中的一種，舉例來(lái)說(shuō)，處理裝置104可統(tǒng)計(jì)任意時(shí)間長(zhǎng)度的判斷結(jié)果，并且可設(shè)定任意數(shù)目的統(tǒng)計(jì)區(qū)間。判斷噪聲的臨界值亦可根據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)間的長(zhǎng)度及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的多寡來(lái)調(diào)整，而不限于此。除此之外，在上述實(shí)施例中，處理裝置104是根據(jù)最大區(qū)間的下限及最小區(qū)間的上限來(lái)決定用來(lái)分配閾值的區(qū)間，但在另一實(shí)施例中，亦可采用較寬松的標(biāo)準(zhǔn)，以最大區(qū)間的上限(90％)及最小區(qū)間的下限(10％)來(lái)決定用來(lái)分配閾值的區(qū)間，采用的標(biāo)準(zhǔn)寬松或嚴(yán)格可根據(jù)產(chǎn)品使用情境而定。在另一實(shí)施例中，亦可不判斷受測(cè)者瞇眼的情況，僅通過(guò)一臨界值以二分法方式將受測(cè)者判斷為開眼或閉眼。另一方面，上述采用4：4：2的比例來(lái)分配開眼、瞇眼及閉眼狀態(tài)也僅是一種較佳的實(shí)施方式，其不應(yīng)為本發(fā)明的限制。

請(qǐng)參考圖11，圖11為本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行瞌睡檢測(cè)并調(diào)整臨界值(即用來(lái)判斷受測(cè)者開眼、瞇眼及閉眼的判斷閾)的操作時(shí)序示意圖。如圖11所示，當(dāng)人眼檢測(cè)系統(tǒng)10開啟時(shí)，可先使用前3秒的時(shí)間來(lái)決定臨界值Tr1，并且在此3秒內(nèi)先不進(jìn)行瞌睡檢測(cè)與判斷。在接下來(lái)的30秒(即第3秒至第33秒)中，處理裝置104可使用臨界值Tr1來(lái)進(jìn)行瞌睡檢測(cè)與判斷，并在此30秒內(nèi)繼續(xù)統(tǒng)計(jì)眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例，并據(jù)以產(chǎn)生臨界值Tr2。下一個(gè)30秒(即第33秒至第63秒)即可采用臨界值Tr2來(lái)進(jìn)行瞌睡檢測(cè)與判斷，同時(shí)通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)方式來(lái)產(chǎn)生臨界值Tr3，并以此類推。需注意的是，圖11所繪示的操作時(shí)序也只是眾多實(shí)施方式當(dāng)中的一種，人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的使用者可任意調(diào)整或決定臨界值切換的時(shí)間，而不限于此。

上述關(guān)于人眼檢測(cè)系統(tǒng)10的操作方式可歸納為一瞌睡判斷流程120，如圖12所示。瞌睡判斷流程120包含以下步驟：

步驟1200：開始。

步驟1202：取像裝置102檢測(cè)受測(cè)者眼睛的一瞳孔的位置、一內(nèi)眼角的位置及一外眼角的位置。

步驟1204：處理裝置104根據(jù)內(nèi)眼角的位置及外眼角的位置，計(jì)算一眼寬。

步驟1206：處理裝置104將眼寬乘上一特定比例，以取得一眼高。

步驟1208：處理裝置104以瞳孔的位置為中心，眼寬為長(zhǎng)度，眼高為寬度，形成一 重點(diǎn)區(qū)域。

步驟1210：處理裝置104在重點(diǎn)區(qū)域的一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，判斷眼睛占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例，并據(jù)以判斷受測(cè)者眼睛的開闔程度。

步驟1212：結(jié)束。

其中，上述關(guān)于處理裝置104在重點(diǎn)區(qū)域的檢測(cè)區(qū)間內(nèi)判斷眼睛占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例，并據(jù)以判斷受測(cè)者眼睛的開闔程度的詳細(xì)操作方式可再歸納為一判斷流程130，如圖13所示。判斷流程130可包含以下步驟：

步驟1300：開始。

步驟1302：對(duì)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的一眼睛影像進(jìn)行二值化處理，以產(chǎn)生包含有一眼睛區(qū)域及一非眼睛區(qū)域的二值化影像。

步驟1304：對(duì)二值化影像執(zhí)行一填補(bǔ)程序，以去除眼睛區(qū)域中被判斷為非眼睛區(qū)域的噪聲。

步驟1306：當(dāng)填補(bǔ)程序完成之后，在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)檢測(cè)眼睛區(qū)域的大小。

步驟1308：在一特定期間內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到眼睛區(qū)域占據(jù)檢測(cè)區(qū)間的比例小于一臨界值的次數(shù)達(dá)到一特定次數(shù)時(shí)，判斷受測(cè)者眼睛處于一閉闔狀態(tài)。

步驟1310：結(jié)束。

瞌睡判斷流程120及判斷流程130的詳細(xì)操作方式及變化可參考前述說(shuō)明，在此不贅述。

在公知技術(shù)中，瞌睡檢測(cè)系統(tǒng)是藉由找出上下眼瞼的距離來(lái)計(jì)算眼睛的開闔程度，以判斷駕駛?cè)耸欠翊蝾?。此方式往往?huì)因駕駛?cè)苏Ｑ鄱斐啥ㄎ坏睦щy，也可能因?yàn)椴煌{駛?cè)说难劬Υ笮〔煌斐烧`判。相比之下，本發(fā)明可藉由眼角的位置來(lái)決定眼睛所在的區(qū)域，再在上述區(qū)域內(nèi)判斷眼睛的開闔程度。由于眼角的位置較為固定，且不易受到眨眼時(shí)眼皮跳動(dòng)的影響，能夠更準(zhǔn)確地判斷受測(cè)者是否處于瞌睡狀態(tài)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡是根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。