基于人眼识别的手机游戏防沉迷系统设计与实现

作     者：王文佳 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何彬彬;林程洋

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：疲劳检测 PERCLOS 人脸检测 人眼检测 防沉迷 

摘      要：本论文主要介绍了利用手机前置摄像头进行疲劳检测系统开发的方法,并整合到软件中进行提醒用户疲劳或关闭应用的方法设计。本疲劳检测系统主要应用到包括人像数据的采集、存储、处理、识别人脸位置进而从此获得较为准确的人眼二值图像,通过算法识别人眼开闭合度,进而统算出PERCLOS值,达到疲劳检测的目的,并最终在软件上提示、警告用户。这篇论文首先阐述了以手机游戏防沉迷系统设计的必要性,通过统计数据说明在当前社会无论从年龄、学历来说初高中生是手机游戏主要用户,在学业越来越繁忙的今天,以手机游戏作为消遣项目,为自己作为学生本职,学习带来莫大负担有必要使学生规范作息时间合理利用网上资源,此设计帮助学生更好的学习生活。本系统中,定位人脸是获得眼睛状态的必要条件之一,本文采用Gabor小波和AdaBoost相互结合的方法来定位人脸,然后根据人脸的几何特征确定人眼的粗略定位区,并对此区域进行人眼检测。由范围的几何特征可以计算出眼睛的闭合度;人脸图像采集由手机前置摄像头传感器完成,通过图像处理及面积补偿算法的计算,连续采集多张图像作为数据来源,识别人眼在一定时间内闭合程度在80%00%的时间的部分占总时间的百分比。以在一定条件(百分数)作为约束,控制应用运行显示输出。在本文中,主要研究了以下几个部分内容,第一部分是对视觉疲劳的产生、危害和国际上检测方法的研究;第二部分是对人眼检测系统的原理和结构研究;第三部分是进行了利用AVCaptureSession框架进行图像采集,保存在手机的相关内容研究;第四部分是研究了人眼识别的方法:利用Gabor和AdaBoost算法进行人脸检测识别的方法,如何将灰度图像转换成Gabor特征图像,又如何利用AdaBoost将Haar特征值进行筛选得到最优集合的研究;第五部分是PERCL OS检测法研究:对人脸的识别工作后,检测到人的眼睛的位置特征后利用PE RCLOS检测法判断疲劳状态;最后在Xcode上进行完成设计并进行总结。