[發明專利]一種虹膜定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201510905787.0
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105488487B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 汪子云;周凱
• 申請（專利權）人: 湖北潤宏科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 武漢智盛唯佳知識產權代理事務所(普通合伙) 42236
• 代理人: 胡紅林

1.一種虹膜定位方法，其特征在于，包括：

獲取虹膜圖像；

對所述虹膜圖像進行光斑檢測，得到所述虹膜圖像的光斑點；

根據檢測到的所述光斑點對所述虹膜圖像進行預處理操作；

根據瞳孔到虹膜的梯度一致性特征，獲取虹膜的內邊界點；

基于灰度漸變以及梯度一致性特征，獲取虹膜的外邊界點；

通過所述內邊界點與所述外邊界點，對所述虹膜的內邊界以及外邊界進行擬合，以完成對所述虹膜的定位；

其中，所述根據檢測到的所述光斑點對所述虹膜圖像進行預處理操作包括：

根據所述光斑點裁剪所述虹膜圖像；

對所述虹膜圖像進行形態學腐蝕和重建運算；

以所述光斑點的坐標為中心，進行極坐標展開；

所述基于灰度漸變以及梯度一致性特征，獲取虹膜的外邊界點包括：

計算瞳孔半徑外，徑向[0,60]以及[120,180]的梯度值Grad(x,y)，記錄下所述梯度值的最大值GradMax(x,y)以及對應位置的坐標(x,y)；

計算連續預設數量2n+1的點的灰度平均值：

以I_E為門限，對所述預設數量的點進行二值化：

根據虹膜到鞏膜的灰度值漸變的特征，通過當i＞0時B(x+i,y)＝1來排除噪聲邊界，以獲取正確的邊界坐標(x,y)；

在所述正確的邊界坐標左右徑向搜索滿足梯度一致以及灰度漸進的坐標點，每個徑向選取距離正確的邊界坐標最近的坐標點作為新的邊界點，進行迭代，直到滿足預設條件為止。

2.如權利要求1所述的虹膜定位方法，其特征在于，所述對所述虹膜圖像進行光斑檢測，得到所述虹膜圖像的光斑點包括：

通過預設的光斑檢測算子，對所述虹膜圖像的灰度值高點進行卷積運算；

獲取卷積值大的點坐標，根據所述點坐標周圍灰度分布判斷所述點坐標是否為光斑點。

3.如權利要求2所述的虹膜定位方法，其特征在于，所述預設的光斑檢測算子為半徑為4的圓盤，取值為正，外圍取值為負，其余位置補零，使得所述光斑檢測算子總和為零。

4.如權利要求1所述的虹膜定位方法，其特征在于，所述根據瞳孔到虹膜的梯度一致性特征，獲取虹膜的內邊界點包括：

對極坐標展開的圖像進行邊緣檢測，每個徑向獲取最近的邊緣坐標點；

計算所述邊緣坐標點處的徑向梯度值：

Grad(x,y)＝I(x+1,y)-I(x-1,y)；

根據瞳孔到虹膜的梯度一致性特征，排除噪聲點邊界點，獲取所述虹膜的內邊界點。

5.如權利要求1所述的虹膜定位方法，其特征在于，所述通過所述內邊界點與所述外邊界點，對所述虹膜的內邊界以及外邊界進行擬合包括：

通過最小方差法以及權值霍夫變換方法，對所述虹膜的內邊界以及外邊界進行擬合。

6.如權利要求5所述的虹膜定位方法，其特征在于，通過最小方差法以及權值霍夫變換方法，對所述虹膜的內邊界進行擬合包括：

計算所述光斑點坐標到所述內邊界點的距離值，計算所述距離值的方差；

采用隨機梯度下降法，使中心朝方差最小的方向移動，迭代多次以獲取圓心；

獲取圓心后，通過霍夫變換將三維空間變為一維，調整半徑，計算其中，r_i1為各內邊界點到圓心的距離，r₁為半徑，ω_i1為該邊界點投票權值；

記錄當∑ω_i1最大時的r₁，確定為內圓半徑。