[發明專利]瞳孔跟蹤圖像處理方法

在審

• 申請號: 201410257548.4
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104050667A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 王勤美;陳浩;于航;黃錦海
• 申請（專利權）人: 溫州眼視光發展有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及眼科醫學圖像處理方法，尤其涉及一種瞳孔跟蹤圖像處理方法。

背景技術

瞳孔是虹膜圍成的孔隙，是人眼光學系統的重要組成部分。其主要功能是通過改變大小維持不同照明環境下進入眼底光線的穩定。此外，瞳孔大小對眼睛成像的焦深及全眼像差也有很大的影響。在激光屈光手術中，角膜切削中心的定位和保持是至關重要的。激光屈光手術中，為了便于操作，需要實時跟蹤眼球。眼球跟蹤系統通常跟蹤的是瞳孔中心。

隨著自動驗光儀的普及，在醫生進行人為驗光前，都會先使用自動驗光儀進行自動驗光，從而提高人為驗光的效率。但目前市場上的自動驗光儀及醫生人為驗光大都針對有良好配合度的成人及兒童。對嬰幼兒和配合度不好的人群無法使用。目前國內外某些研究機構提出一種新型中等距離(1m)處進行自動驗光的方法，該驗光方法操作簡單，測量時間少于1秒，無需被測人員的配合度即可完成整個測量。其中部分技術細節也需要用到眼球跟蹤技術。該種測量原理由于距離被測人約1m遠處，所以眼球圖像的背景也相對復雜，清晰度也相對有所降低，因此對圖像處理的方法、精度和效率有更高的要求。

近年來眼科醫學影像技術發展迅速，使眼科醫生對眼睛的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。計算機輔助診斷技術主要研究如何通過圖像處理技術對這些眼科醫學影像信息進行有效的處理，輔助眼科醫生的診斷甚至進行手術規劃，具有重大的社會效益和廣泛的應用前景。

醫學圖像處理技術作為計算機輔助診斷的關鍵不斷發展，各學科的交叉已是必然的趨勢。特別是隨著眼科醫療的蓬勃發展，對眼科醫學圖像處理與分析提出的要求也越來越高，所以進一步研究研究醫學圖像處理與分析具有十分重要的意義。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種瞳孔跟蹤圖像處理方法。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種高精度實時瞳孔跟蹤圖像處理方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種瞳孔跟蹤圖像處理方法。該方法包括以下步驟：采集眼睛圖像，對單張圖像進行處理并求得瞳孔參數，依據瞳孔參數定位瞳孔；連續n張圖像均能夠成功定位瞳孔，即完成跟蹤測量。n可根據系統精度要求進行設定，例如n＝6。

進一步地，對單張圖像進行處理，包括以下步驟：

(1)尋找潛在瞳孔所屬區域；

(2)對潛在瞳孔所屬區域進行二值化；

(3)對二值化后的區域進行blob形狀分析，找到潛在的圓形區域；

(4)橢圓擬合求得相應的瞳孔參數。

進一步地，瞳孔參數包括瞳孔中心坐標、瞳孔長短軸參數、角度。

進一步地，用相機連續采集眼睛圖像。

進一步地，采集的圖像為bmp或jpeg格式。

進一步地，采集的圖像可以是相同分辨率或不同分辨率的。

技術效果

本發明通過尋找潛在瞳孔區域及blob形狀分析大幅度提高了圖像處理時間，采用二值化算法使得瞳孔定位更加精確，從而實現了在復雜背景下對病人瞳孔的實時跟蹤、分析，為后續求得眼睛屈光參數提供了可靠的基礎數據。

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發明的一個較佳實施例的瞳孔跟蹤測量整體流程圖；

圖2是本發明的一個較佳實施例的圖像處理流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，首先將系統初始化，計數器清零，即設為i＝0。用相機采集一張圖像，保存為壓縮率較低的文件格式，例如bmp或者jpeg格式，保證圖像具有更多的局部細節。

接下來的步驟中，對相機采集的圖像作處理，如圖2所示。第一步，利用圖像中不同的顏色區域，尋找潛在瞳孔所屬區域；第二步，對潛在瞳孔所屬區域進行二值化；第三步，對二值化后的區域進行blob形狀分析，找到潛在的圓形區域，這個圓形區域被認為是瞳孔所在的區域；第四步，對上述圓形區域進行橢圓擬合求得相應的瞳孔參數，瞳孔參數包括瞳孔中心坐標、瞳孔長短軸參數、角度，用瞳孔參數來定位瞳孔位置。