李秀圣，郭伟峻

（1.潍坊学院，山东 潍坊 261061；2.中兴通讯股份有限公司，陕西 西安 710065）

人眼检测系统在疲劳驾驶、人脸识别、人机交互、视频监控等方面具有广泛的应用［1］。目前，用于人眼检测的方法主要包括积分投影、模板匹配和统计的方法［2］。其中，积分投影法实现的系统对人脸的姿态非常敏感，特别是在人眼处的波峰和波谷位置，导致检测准确率低；而基于模板匹配和统计的方法难以在硬件上实现。在实现平台上，大部分人眼检测系统基于PC机实现，存在体积大、功耗高的缺点；小部分系统基于DSP平台实现［3］，但指令的执行以串行方式进行，难以满足系统实时检测的要求。

FPGA具有数据并行处理的特点，指令执行速度快，易于满足实时性检测的要求。并且可以通过硬件描述语言结合FPGA内部资源进行逻辑电路设计，而不需要附加专用芯片，利于实现系统的小型化［4］，基于以上考虑，本系统选取FPGA作为硬件实现平台。在系统实现方法上，根据人眼对不同波长的红外光具有不同反射率的原理，对分别在850nm和940nm两种波长的红外光照射下获得的人脸图像进行差分，然后通过图像处理，结合改进的复杂度算法最终获得人眼位置。

1 系统结构及工作原理

系统的硬件结构主要由CMOS图像传感器、红外光源、FPGA、视频编码芯片、VGA接口及若干存储器等组成，其中红外光源由内外两圈环形的LED灯产生，外圈是波长为940nm的红外LED灯，内圈是波长为850nm的红外LED灯。

系统工作流程如图1所示，CMOS图像传感器经12C配置电路初始化后输出行有效信号、帧有效信号、像素时钟信号及数据信号。……