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计算机工程 2024年

作者：杨旺达万亚平邹刚闵晓珊王沂陆宇程南华大学计算机学院中南大学湘雅医院南华大学北京邮电大学国际学院

统计显示由驾驶员的不安全行为导致的交通事故占多数，针对驾驶认知素质特性的研究，搭建虚拟驾驶场景评估驾驶者的驾驶素质，可以最大限度地贴近现实环境和操作，唤醒驾驶者的潜在驾驶能力和应对能力，对减少马路杀手有积极意义。眼球... 详细信息

统计显示由驾驶员的不安全行为导致的交通事故占多数，针对驾驶认知素质特性的研究，搭建虚拟驾驶场景评估驾驶者的驾驶素质，可以最大限度地贴近现实环境和操作，唤醒驾驶者的潜在驾驶能力和应对能力，对减少马路杀手有积极意义。眼球运动可以极大程度反映出驾驶者的认知状态，但目前多数眼动状态识别研究主要关注在自然状态中基本视觉运动方向或者眼睑的闭合，识别类别的能力和效果对于驾驶场景的认知状态评估有限。研究收集了十类静态眼动方向的双眼数据，并提出融合注意力机制的多尺度眼状态图像识别模型。首先使用部分卷积设计双分支特征融合模块，加强模型特征提取能力的同时减少计算冗余；然后在双分支特征融合的残差模块中嵌入改进的坐标注意力机制，提升模型对不同尺度特征的信息表征能力；最后对模型的通道结构和数量进行调整，平衡模型的参数量与识别准确率。实验结果表明，所提出的方法在提出的10类眼动状态数据集上识别准确率达到95.1%，相比改进前的网络提高3.4个百分点；在Eye Chimera数据集和MRL眼睛数据集上的识别准确率分别为95.1%和98.95%，可以满足在虚拟驾驶测试环境下眼动状态识别的要求，并为进一步结合多参数分析驾驶素质缺失任务奠定基础。

关键词：驾驶认知眼状态图像分类特征融合注意力模块

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基于EHMM算法的眼状态识别SoC设计

基于EHMM算法的眼状态识别SoC设计

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作者：陈荣华华南理工大学

学位级别：硕士

人眼状态的变化包含丰富的表情和感情信息,精确的人眼状态识别在驾驶员疲劳检测、表情识别和人机交互等领域具有广泛的应用前景。随着微电子技术的发展, SoC（System on Chip）技术已成为必然发展趋势,其中可编程片上系统SoPC技术（Syst... 详细信息

人眼状态的变化包含丰富的表情和感情信息,精确的人眼状态识别在驾驶员疲劳检测、表情识别和人机交互等领域具有广泛的应用前景。随着微电子技术的发展, SoC（System on Chip）技术已成为必然发展趋势,其中可编程片上系统SoPC技术（System On Programmable Chip）,作为一种灵活高效的SoC解决方案,利用基于IP可复用技术及软硬件协同设计的设计方式,将系统中的各个硬件功能模块IP核和软件功能模块集成到一个可编程片上系统上,完成SoC的设计。本文从眼状态识别系统的准确性与实时性需求出发,深入研究了具体算法到硬件逻辑的转换方法,并选择在可重构的SoPC平台上完成了基于EHMM算法的眼状态识别SoC的设计。本文的主要研究工作如下: 首先,深入分析了基于EHMM眼状态识别算法,对眼状态识别算法进行数据流分析,再根据算法的数据流进行模块的划分及系统架构的设计,提出了眼状态识别IP核的并行流水线架构,并进行眼状态识别SoC的设计。其次,设计出基于EHMM算法眼状态识别系统中关键硬件模块IP核。通过对核心模块数据流的深入分析,对模块算法进行细分及优化,利用硬件逻辑的并行性,设计出各模块IP核,并通过与常用设计方法对比,证明其实现的高效性及准确性。最后,对本文眼状态识别系统进行SoPC搭建与验证,结果表明,通过本文设计方法,系统的执行性能相比同一平台上他硬件架构方案有很大的提升,在50Mhz的SoPC平台上,达到了17帧/秒的速度和92.1%的准确率,基本达到实时性的需求,且系统在精确度上也很好地保持了算法的先进性。

关键词：眼状态 SoC SoPC EHMM算法 IP核

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驾驶员眼状态识别系统的SoC设计研究

驾驶员眼状态识别系统的SoC设计研究

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作者：黄河华南理工大学

学位级别：硕士

人眼状态可以用来对驾驶员的疲劳状态做出判断,因而眼睛状态识别技术也成为驾驶员疲劳检测中的关键技术。随着芯片集成度的不断提高,未来的集成电路的设计己经进入SoC(System On Chip)时代,基于IP核的设计也日渐成为主流。可编程片上系... 详细信息

人眼状态可以用来对驾驶员的疲劳状态做出判断,因而眼睛状态识别技术也成为驾驶员疲劳检测中的关键技术。随着芯片集成度的不断提高,未来的集成电路的设计己经进入SoC(System On Chip)时代,基于IP核的设计也日渐成为主流。可编程片上系统SoPC技术(System on Programmable Chip),是一种高效灵活的SoC解决方案,它可以利用软硬件协同设计的设计方式,将系统设计中的各个硬件IP核和软件功能模块集成到一块可编程器件上。本文分析了眼状态识别的多种算法和系统实现方式,经过对比总结,采用了基于EHMM算法和可重构平台SoPC的系统实现方法。在深入理解EHMM眼状态算法的数据流后,进行了整个系统架构的规划,将硬件部分划分为2D-DCT特征向量提取模块、观察向量序列概率计算模块和Viterbi状态判别模块。使用Verilog硬件描述语言完成了三个运算逻辑模块RTL级的设计与验证。与此同时,分析了资源的占用情况和硬线逻辑之间的主从接口设计规则,通过Avalon片上总线将各个模块进行互连,达到系统集成的目的。同时结合SOPC与嵌入式系统开发技术,搭建了一个基于Nios II嵌入式处理器的眼状态识别系统的硬件平台。最终,在Altera的Stratix? II EP2S60开发平台上对整个系统进行了IP核的封装和软硬件集成测试。系统实现结果表明,通过软硬件协同的设计与验证方法,眼状态识别准确,性能也有了较大的提升。

关键词：眼状态 SoC SoPC EHMM算法 IP核

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基于计算机视觉的人眼行为识别算法分析

基于计算机视觉的人眼行为识别算法分析

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作者：马文刚兰州大学

学位级别：硕士

计算机视觉是近年来的研究热点,也是一门综合性的学科。通常指用摄像头和电脑代替人类的眼睛和大脑对目标物进行的定位、跟踪、识别等处理手段的技术学科。眼睛是人体关键的部位,眼睛的定位,检测,识别,分析处理能给人脸识别,虹膜识别,... 详细信息

计算机视觉是近年来的研究热点,也是一门综合性的学科。通常指用摄像头和电脑代替人类的眼睛和大脑对目标物进行的定位、跟踪、识别等处理手段的技术学科。眼睛是人体关键的部位,眼睛的定位,检测,识别,分析处理能给人脸识别,虹膜识别,医学检验,表情分析等相关研究提供必要的技术支撑和丰富的参考信息。随着图像处理、模式识别、数据挖掘等计算机信息处理技术的发展,越来越多基于计算机视觉技术研究眼睛状态的算法和应用大量出现。本文在现有技术水平和研究的基础上,通过对经典算法思路的拿捏推敲,改进算法并提出一系列相关的新算法,通过实验,证明了算法的合理性、可行性。主要内容如下：第一章：本文以单张图像人眼的定位作为切入点,对现阶段的技术手段对比分析的基础上,提出了一种融合纹理、几何形状特征的眼睛定位检测算法。第二章：为了分析动态视频流眼睛行为的状态,本文系统的对能用于人眼目标跟踪的常见算法做了系统分析,优缺点比较,引进了相邻帧时空信息相关算法并对其做了改进。实验证明改进后的双目目标跟踪算法快速可靠。第三章：眼睛区域图像处理分析是人眼状态分析的关键环节,本文提出的加窗过滤瞳孔定位算法和关键区域分割算法为下文进一步研究做好了技术铺垫。第四章：在此基础上,本文又提出了一种简单快速的静态图像人眼状态分类识别算法,简化经典的支持向量机分类器,实现了图像中人眼开闭状态的识别。第五章：最后本文提出了一种统计眨眼次数的算法,定义了瞳孔灵敏度参量,为基于视频流人眼行为状态的分析打好基础,对视疲劳和眼疲劳状态进行了分析,实验结果达到预期。

关键词：计算机视觉图像处理眼状态分类识别

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经颅超声多普勒睁闭眼对照检测的临床价值

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天津医药 1994年第7期22卷 442-443页

作者：于德林姜炜韩璞天津市脑系科医院 300060

经颅超声多普勒(TCD)技术已迅速推广,诸多报道显示无创、直接检测颅内血管血流动力学指标的优势。本文报告63例国人睁闭眼对照检测结果,并对其临床价值进行探讨。资料与方法一、本组63例受检者男33例、女30例。

关键词：超声波诊断脑血流图眼状态

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间断性闪光刺激阳性癫痫患儿视频脑电图临床分析

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医学综述 2020年第17期26卷 3532-3536页

作者：苏琼甘雯安庆市立医院脑电图室安徽安庆246003 唐山市妇幼保健院儿科河北唐山063007

目的探讨间断性闪光刺激(IPS)阳性癫痫患儿视频脑电图(VEEG)特征。方法选取2017年1月至2019年6月安庆市立医院收治的4568例确诊癫痫和拟诊癫痫患儿为研究对象,患儿均进行VEEG描记及IPS试验,分析IPS阳性患儿的一般资料,VEEG及IPS检查结果... 详细信息

目的探讨间断性闪光刺激(IPS)阳性癫痫患儿视频脑电图(VEEG)特征。方法选取2017年1月至2019年6月安庆市立医院收治的4568例确诊癫痫和拟诊癫痫患儿为研究对象,患儿均进行VEEG描记及IPS试验,分析IPS阳性患儿的一般资料,VEEG及IPS检查结果,不同眼状态下IPS阳性患儿VEEG放电特征及间期VEEG放电与IPS放电的关系。结果4568例患儿中,共检出IPS阳性患儿166例,其中男58例,占34.94%,女108例,占65.06%;间期有癫痫放电者157例,占94.58%,其中114例(68.67%)表现为全面性癫痫样放电;清醒和睡眠期有154例存在VEEG异常;IPS诱发癫痫发作45例,以肌阵挛发作为主。166例IPS阳性患儿中,合眼IPS阳性共97例,阳性率为58.43%;闭眼ISP阳性共79例,阳性率为47.59%;睁眼IPS阳性共100例,阳性率为60.24%。166例IPS阳性患儿共检测737次IPS阳性,其中8~25 Hz检出次数最高,为546次。在VEEG监测为间期全面性放电的114例患儿中,IPS诱导时均为全面性放电;26例部分性放电的患儿中,19例在IPS诱导时为全面性放电。结论IPS阳性患儿女性多于男性,大部分表现为全面性癫痫样放电,合眼与睁眼状态是最具有诱发性的眼状态,最佳刺激频率为8~25 Hz。

关键词：癫痫间断性闪光刺激光敏性视频脑电图眼状态

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