Robert Koprowski, Regina Tokarczyk, Zygmunt Wróbel ... - AGH

Robert Koprowski, Regina Tokarczyk, Zygmunt WróbelNa podstwie przedstawionych obliczeń i proporcji moŜna oszacować przedział,w którym są połoŜone oczy pacjenta.Wynik tego etapu przybliŜenia połoŜenia oczu na scenie jest wystarczający dozastosowania ostatniego etapu opisywanego algortymu, wyznaczającego dokładniepołoŜenie oczu.5.2. Wyznaczanie połoŜenia oczuMetodyka wyznaczania połoŜenia oczu, centralnych punktów połoŜenia źrenic oczupatrzących na daleki horyzont (lub centralnych punktów gałek ocznych dla pacjentówz zezem), została oparta na sieciach neuronowych ze wsteczną propagacją błędu. Dlaobrazu monochromatycznego zawierającego głowę L GRAY =L RGB (m g1 :m g2 ,n g1 :n g2 ) zostałaprzeprowadzona operacja normalizacji obrazu do pełnego przedziału wartości nasycenia.Następnie został wyznaczony gradient L GRADY w osi 0y obrazu L GRAY⎛ ∂⎜⎝ ∂yL GRAY⎟ ⎞⎠. Wybórtej osi jest właściwy ze względu na cechy charakterystyczne konturu oka najlepiejwidoczne dla wspomnianej osi 0y.Ciąg uczący stworzono zaznaczając ręcznie obszary o rozdzielczości (M o /4)x(N o /4)stanowiące stały rozmiar w stosunku do rozmiaru obrazu L GRADY głowy zawierający okolewe i prawe. Operator wskazując środek połoŜenia oczu jako parę współrzędnych m l , n l dlaoka lewego i odpowiednio m p , n p dla oka prawego tworzył dwa fragmenty L GRADY(l)i L GRADY(p)obrazu L GRADY jako:L(l)GRADY⎛ MoNo⎜m - ml+ + 1,n - nl+⎝ 88⎞+ 1⎟= L⎠GRADY(m,n)dla⎛ MoMo⎞m∈⎜ml− ,ml+ ⎟⎝ 8 8 ⎠⎛ NoNo⎞n∈⎜nl− ,nl+ ⎟⎝ 8 8 ⎠(9)oraz analogicznie dla oka prawego:⎛ MoMo⎞m∈⎜mp− , mp+ ⎟(p) ⎛ MoNo⎞⎜ + + + + ⎟ =⎝ 8 8L m - m 1,n - n 1 L (m,n) dla⎠⎝ 88 ⎠⎛ N N ⎞(10)GRADY ppGRADYoon ∈⎜np− ,np+ ⎟⎝ 8 8 ⎠(l)(p)MoŜliwe zmiany połoŜenia obrazu oka w L GRADY i L GRADY wyeliminowanotworząc dodatkowe obrazy L (l) GRADY w promieniu ±2 piksele w osi 0y oraz ±2 piksele w osi0x eliminując te obszary, które mogłyby wychodzić poza obraz. L (l) GRADY . Powstałe w ten(i)sposób fragmenty obrazu L GRAY nazwano dalej jako L GRADY gdzie i oznacza numerfragmentu obrazu.312