·808· 工程科学学报，第37卷，第6期 式中，H和W分别是人眼图像高和宽，H和W是搜 索区域高与宽 3实验结果与分析 然后，统计每个圆形区域的灰度熵值比率与灰度 3.1人眼区域检测结果与分析 值比率和，即图像灰度信息率，计算公式如下： 本文提出的人眼检测方法在BiolD、IMM和FERET T.=E,+I (12) 人脸数据库中进行测试.数据库中包括不同姿态、不 式中，T表示灰度信息率，E,表示灰度熵值比率，1，表 同视线方向、不同光照强度等条件下的人脸图像，符合 示灰度值比率，可分别表示为 现实情况.其中，BioID数据库中包含406幅佩戴眼镜 E,= E(C)和1，= I(C) 和1039幅没有佩戴眼镜人脸图像，分别作为测试集 ∑E(C) K(c) 由于没有统一准则评估人眼区域检测效果，因此认为 熵值比率是每个圆形区域灰度熵值与所有圆形区 上下眼睑和两个眼角在检测的矩形人眼区域内为正确 域灰度熵值和的比：灰度值比率是每个圆形区域灰度 检测结果.表2列出了人眼区域检测正确率 值与所有圆形区域灰度值和的比.最后，通过式(12) 表2在不同数据库中人眼区域检测正确率 计算出灰度信息率，信息率值最小即为虹膜区域，区域 Table 2 Correct rates of eye region detection on different databases 中心即为人眼中心 BiolD BiolD FERET IMM (没有佩戴眼镜) (佩戴眼镜) 98.2 94.9 97.8 98.9 图7为人脸数据库中部分人眼区域检测效果图 分析发现：M数据库的人脸图像清晰度和光照较 好，因此获得了最高的人眼区域检测正确率，且对人脸 图6虹膜区域检索 向左或向右旋转图像也具有较好的检测效果，如 Fig.6 Detection for the iris region 图7(c)所示；FERET数据库的人脸图像分辨率较低， (a h 图7在不同数据库中人眼区域检测效果图.(a)BiolD没有佩戴眼镜：(b)FERET:(c)MM:(d)BiolD佩戴眼镜 Fig.7 Results of eye region detection on different databases:(a)BiolD without glasses;(b)FERET:(c)IMM:(d)BiolD with glasses工程科学学报，第 37 卷，第 6 期 式中，He 和 We 分别是人眼图像高和宽，Hs 和 Ws 是搜 索区域高与宽． 然后，统计每个圆形区域的灰度熵值比率与灰度 值比率和，即图像灰度信息率，计算公式如下: Tr = Er + Ir ． (12) 式中，Tr 表示灰度信息率，Er 表示灰度熵值比率，Ir 表 示灰度值比率，可分别表示为 Er = E(Cj ) ∑ n i = 1 E(Ci) 和 Ir = I(Cj ) ∑ n i = 1 I(Ci) ． 熵值比率是每个圆形区域灰度熵值与所有圆形区 域灰度熵值和的比;灰度值比率是每个圆形区域灰度 值与所有圆形区域灰度值和的比． 最后，通过式(12) 计算出灰度信息率，信息率值最小即为虹膜区域，区域 中心即为人眼中心． 图 6 虹膜区域检索 Fig． 6 Detection for the iris region 3 实验结果与分析 3. 1 人眼区域检测结果与分析 本文提出的人眼检测方法在 BioID、IMM 和FERET 人脸数据库中进行测试． 数据库中包括不同姿态、不 同视线方向、不同光照强度等条件下的人脸图像，符合 现实情况． 其中，BioID 数据库中包含 406 幅佩戴眼镜 和 1039 幅没有佩戴眼镜人脸图像，分别作为测试集． 由于没有统一准则评估人眼区域检测效果，因此认为 上下眼睑和两个眼角在检测的矩形人眼区域内为正确 检测结果． 表 2 列出了人眼区域检测正确率． 表 2 在不同数据库中人眼区域检测正确率 Table 2 Correct rates of eye region detection on different databases % BioID (没有佩戴眼镜) BioID (佩戴眼镜) FERET IMM 98. 2 94. 9 97. 8 98. 9 图 7 为人脸数据库中部分人眼区域检测效果图． 分析发现:IMM 数据库的人脸图像清晰度和光照较 好，因此获得了最高的人眼区域检测正确率，且对人脸 向左或 向 右 旋 转 图 像 也 具 有 较 好 的 检 测 效 果，如 图 7(c)所示;FERET 数据库的人脸图像分辨率较低， 图 7 在不同数据库中人眼区域检测效果图． (a) BioID 没有佩戴眼镜;(b) FERET;(c) IMM;(d) BioID 佩戴眼镜 Fig． 7 Results of eye region detection on different databases: (a) BioID without glasses; (b) FERET; (c) IMM; (d) BioID with glasses ·808·