暗环境下的瞳孔波动检测

发布时间：2017-03-25 21:03

  本文关键词：暗环境下的瞳孔波动检测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：暗适应是视细胞的基本功能,也是眼功能检查的重要项目。暗环境适应能力关系着人体在弱光环境下的工作能力,对于飞行员来说,良好的暗环境适应能力关系到飞机和乘客的安全[1-3]。因此,对于暗环境适应能力的检测也是尤为重要。常见的检测分主观和客观两类,主观检测可能由于被检测人员误报适应时间而存在不可控因素,往往不够准确。客观检测是通过检测人体的生理特征来进行判断,例如眼震波,瞳孔波动。在低亮度下,瞳孔的波动很微弱,对于瞳孔边缘的检测使用常用的拟合算法并不能达到很好的效果,而且由于情绪等诸多因素的影响,瞳孔的波动并不一定来源于光刺激。本文在研究暗环境下的边缘检测的基础上,通过粗定位瞳孔中心,使用极坐标展开,更加精确的检测出瞳孔边缘,同时在检测中引入周期性光刺激,将数据转入频域分析瞳孔面积变化,从而有效检测出瞳孔波动。本文的主要工作如下:1.本文对传统的边缘检测方法进行了介绍。分析了Sobel算子,Prewitt算子,Robert算子,LOG算子,Canny算子等经典算子的特点。2.分析了在暗环境中影响图像的几个参数,例如光源的选择,镜头的选择。然后结合图像的不同应用场景,依据不同的应用需求,介绍了几种用于瞳孔边缘检测的方法。3.分析了暗适应检测仪的硬件结构和检测流程,通过结合极坐标变换和分段阈值,本文引入一种用于暗环境中的瞳孔边缘检测的算法。瞳孔的波动检测受到被检测人员的情绪,环境等客观因素的影响,本文通过频域分析有效的降低了这些因素所带来的干扰。在实验中,将本文方法检测出的边缘像素点作为输入,有效检测出瞳孔波动,也验证了算法在该应用环境中的有效性。
【关键词】：暗适应 边缘检测 多阈值 极坐标转换
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;R770.4
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.3 本文的研究内容与结构11-14
• 第2章 暗适应检测的硬件结构与检测流程设计14-18
• 2.1 暗适应常用检测方法14-15
• 2.1.1 传统的暗适应检测14
• 2.1.2 客观暗适应检测14-15
• 2.2 硬件结构15-16
• 2.3 检测流程设计16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第3章 图像的采集及存在的问题18-32
• 3.1 图像边缘的定义18-20
• 3.1.1 理想边缘18-19
• 3.1.2 边缘模型19-20
• 3.2 暗环境下瞳孔图像采集与特征20-24
• 3.2.1 红外光斑20-22
• 3.2.2 景深问题22-24
• 3.3 瞳孔面积的计算方法24-30
• 3.3.1 阈值化方法的简介24-25
• 3.3.2 基于灰度直方图的区域分割25-26
• 3.3.3 基于拟合算法的瞳孔面积计算26-29
• 3.3.4 随机一致性原则29-30
• 3.4 存在的问题及讨论30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第4章 瞳孔波动检测中存在问题的处理方法32-50
• 4.1 基于梯度的边缘检测32-40
• 4.1.1 一阶微分算子33-36
• 4.1.2 二阶微分算子36-40
• 4.2 最优边缘检测器40-45
• 4.2.1 Canny边缘检测器40-43
• 4.2.2 Shen-Castan边缘检测器43-45
• 4.3 基于局部动态阈值的边缘检测算法45-46
• 4.4 极坐标转换46-48
• 4.5 频域分析48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 实验结果及分析50-56
• 5.1 边缘检测的评价方法50-52
• 5.2 实验结果与分析52-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 总结与展望56-58
• 参考文献58-64
• 攻读硕士期间所发表的学术论文64-65
• 致谢65

  本文关键词：暗环境下的瞳孔波动检测，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：267755