眨眼檢測方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種眼動追蹤技術，且特別是有關于一種眨眼檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]目前眼動追蹤技術主要可區分為與侵入性(英文dnvasive)與非侵入性(英文mon-1nvasive)兩種。侵入性的眼動追蹤技術主要是在眼睛中設置搜尋線圈法(英文:search Coil)或使用眼動電波圖(英文:electrooculogram)。而非侵入性的眼動追蹤技術則可區分為免頭戴式(英文:free_head)或頭戴式(英文:head_mount)人眼追蹤技術。而隨著科技的發展，眼動追蹤技術大幅應用于各種領域，例如神經科學、心理學、工業工程、人因工程、行銷廣告、電腦科學等。
[0003]而在眼動追蹤技術中，外在環境容易影響到檢測率。例如，倘若使用者配戴眼鏡，則外在光源在鏡片上所造成的反光，容易影響到檢測過程。此外，倘若使用者處于移動的狀態中，反光位置還會隨著移動而有所改變。此時，以傳統針對單張圖像進行檢測的技術來搜尋眼睛，檢測率將會大幅降低。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種眨眼檢測方法及裝置，以連續圖像為基礎借以獲得兩張圖像之間的光影變化，進而來判斷使用者的眨眼狀態。
[0005]本發明的眨眼檢測方法，包括:獲得使用者的眼部圖像序列；自眼部圖像序列中取出目前分析圖像與先前獲取圖像，其中目前分析圖像與先前獲取圖像所被獲取的時間不同；濾除目前分析圖像與先前獲取圖像中各自的反光區域，其中反光區域的像素的亮度值高于亮度門檻值；計算目前分析圖像與先前獲取圖像之間的差異像素數量；以及根據差異像素數量，判斷使用者是否眨眼。
[0006]在本發明的一實施例中，上述計算目前分析圖像與先前獲取圖像之間的差異像素數量的步驟包括:計算目前分析圖像的每一像素與先前獲取圖像的每一像素之間的像素差值；判斷像素差值是否大于第一門檻值；以及累計像素差值大于第一門檻值的差異像素數量，借以根據差異像素數量，判斷使用者是否眨眼。
[0007]在本發明的一實施例中，上述基于根據差異像素數量，判斷使用者是否眨眼的步驟包括:判斷是否超過連續N個的眼部圖像的差異像素數量大于第二門檻值；以及倘若連續N個的眼部圖像的差異像素數量皆大于第二門檻值，判定在獲取超過連續N個的眼部圖像的時間區段內使用者眨眼。
[0008]在本發明的一實施例中，上述眨眼檢測方法還包括:獲取圖像序列,其中圖像序列包括連續多個原始圖像；對這些原始圖像分別執行人臉檢測程序，以獲得多個人臉圖像；檢測每一人臉圖像中的鼻孔區域；以及基于鼻孔區域而自人臉圖像中獲得眼部圖像。
[0009]在本發明的一實施例中，上述眼部圖像分別為灰階圖像，且先前獲取圖像為目前分析圖像的前M張，而M大于或等于1，上述眨眼檢測方法還包括:倘若所取出的目前分析圖像為上述眼部圖像中獲取時間最早的M個，則不對目前分析圖像計算差異像素數量。
[0010]本發明的眨眼檢測裝置，包括:取像單元、存儲單元以及處理單元。取像單元用以獲得使用者的眼部圖像序列。存儲單元包括多個模塊。處理單元耦接至取像單元與存儲單元，且用以執行上述模塊。上述模塊包括光影分析模塊以及眨眼判定模塊。光影分析模塊自眼部圖像序列中取出目前分析圖像與先前獲取圖像，其中目前分析圖像與先前獲取圖像所被獲取的時間不同，并且光影分析模塊濾除目前分析圖像與先前獲取圖像中各自的反光區域，其中反光區域的像素的亮度值高于亮度門檻值，以及計算目前分析圖像與先前獲取圖像之間的差異像素數量。眨眼判定模塊根據差異像素數量，判斷使用者是否眨眼。
[0011]在本發明的一實施例中，上述光影分析模塊計算目前分析圖像的每一像素與先前獲取圖像的每一像素之間的像素差值，并且判斷像素差值是否大于第一門檻值，以及累計像素差值大于第一門檻值的差異像素數量，使得眨眼判定模塊根據差異像素數量，判斷使用者是否眨眼。
[0012]在本發明的一實施例中，上述眨眼判定模塊判斷是否超過連續N個的眼部圖像的差異像素數量大于第二門檻值，倘若超過連續N個的眼部圖像的差異像素數量大于第二門檻值，眨眼判定模塊判定在獲取超過連續N個的眼部圖像的時間區段內使用者眨眼。
[0013]在本發明的一實施例中，上述取像單元獲取一圖像序列，其中上述圖像序列包括連續多個原始圖像。上述存儲單元還包括人臉檢測模塊、鼻孔搜尋模塊以及眼部搜尋模塊。人臉檢測模塊用以對上述原始圖像分別執行人臉檢測程序，以獲得多個人臉圖像。鼻孔搜尋模塊用以檢測每一人臉圖像中的鼻孔區域。眼部搜尋模塊用以基于鼻孔區域而自每一人臉圖像中獲得每一眼部圖像。
[0014]在本發明的一實施例中，上述眼部圖像為灰階圖像，且先前獲取圖像為目前分析圖像的前M張，而M大于或等于I。而倘若所取出的目前分析圖像為眼部圖像中獲取時間最早的M個，則光影分析模塊不對目前分析圖像計算差異像素數量。
[0015]基于上述，本發明以連續圖像為基礎而獲得兩張圖像之間的光影變化(S卩，差異像素數量)，取代原本單張圖像處理的方式，借此可在不受外在環境圖像來判斷使用者的眨眼狀態。
[0016]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明一實施例的眨眼檢測裝置的方塊圖；
[0018]圖2是本發明一實施例的眨眼檢測方法的流程圖；
[0019]圖3是本發明一實施例的亮度變化分析程序的流程圖；
[0020]圖4是本發明一實施例的判斷使用者是否眨眼的流程圖；
[0021]圖5A及圖5B是本發明一實施例的睜眼狀態的示意圖；
[0022]圖6A及圖6B是本發明一實施例的眨眼狀態的示意圖；
[0023]圖7是本發明一實施例的眼部圖像序列的第一區域的差異像素數量之間關系的示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]100:眨眼檢測裝置；
[0026]110:取像單元；
[0027]120:處理單元；
[0028]130:存儲單元；
[0029]131:光影分析模塊；
[0030]132:眨眼判定模塊；
[0031]133:人臉檢測模塊；
[0032]134:鼻孔搜尋模塊；
[0033]135:眼部搜尋模塊；
[0034]510,610:目前分析圖像；
[0035]520、620:先前獲取圖像；
[0036]530,630:反光區域；
[0037]540,640:第一區域；
[0038]S205?S225:眨眼檢測方法各步驟；
[0039]S305?S330:光影分析程序各步驟；
[0040]S405?S415:判斷眨眼狀態程序各步驟。
【具體實施方式】
[0041]圖1是本發明一實施例的眨眼檢測裝置的方塊圖。請參照圖1，眨眼檢測裝置100包括取像單元110、處理單元120以及存儲單元130。處理單元120耦接至取像單元110以及存儲單元130。通過取像單元110來獲得使用者的眼部圖像序列(包括連續多張眼部圖像)O在此,取像單元110例如是采用電荷稱合元件(英文:Charge coupled device,簡稱:CCD)鏡頭、互補式金氧半電晶體(英文！Complementary metal oxide semiconductortransistors,簡稱:CM0S)鏡頭、或紅外線鏡頭的攝影機、照相機。
[0042]處理單兀120例如為中央處理單兀(英文:Central Proce