[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

本發明公開了一種虹膜定位方法及裝置，該方法包括：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。本發明所提供的虹膜定位方法及裝置，能夠快速準確地定位虹膜的內外邊緣，有效地解決了虹膜定位速度慢，非理想虹膜圖像定位精度低的問題，為后續的特征匹配提供準確的虹膜定位結果。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種虹膜定位方法及裝置。

背景技術

生物特征識別技術因準確率高、不會遺忘或丟失、不易偽造或被盜、隨身攜帶，使用便捷而得到廣泛應用。在生物特征識別技術中，指紋容易偽造和盜取，人臉易受傷病和自身成長變化。大量科學研究表明虹膜作為一種重要的生物特征，具有唯一性、穩定性、可采集性、非侵犯性等優點。這些優點使得虹膜識別特別適用于需要身份認證的場所。

虹膜識別系統流程是：圖像采集，圖像預處理，特征提取編碼，匹配認證。其中虹膜定位是虹膜圖像預處理過程中的重要環節，準確定位出虹膜的有效區域是后續過程順利進行的基礎。由于采集裝置受硬件、光照環境的限制，獲取的虹膜圖像往往受到不同的干擾，如細節模糊、對比度低、人眼閉塞等，這些都給虹膜定位造成困難。

經典的虹膜定位方法都是基于圓結構，如基于梯度的Daugman的積分微分環、基于邊界點的Wildes的Hough變換法、最小二乘算法、Pull&Push算法。

積分微分環是利用計算整個圓周梯度積分的最大值來定位虹膜邊緣，Hough變換圓檢測算法是搜索參數空間內同一半徑下獲得投票數最多圓心從而定位虹膜邊緣，最小二乘法是利用邊界點與圓結構的誤差最小定位虹膜，Pull&Push算法是利用胡克定律形成的彈性力，通過多次迭代到達圓心來定位虹膜。

雖然以上方法在虹膜定位上都取得不錯的效果，但都存在很多缺陷，其中積分微分環計算效率低，易受遮擋和光照的影響；Hough變換對非圓邊界擬合易發生錯誤定位且計算速度慢，時間復雜度高；最小二乘擬合和Pull&Push對邊界點的選取要求高，不適用于低質量噪聲虹膜圖像定位。

綜上所述，現有虹膜定位算法仍然存在很大的改進余地，如何實現快速精確魯棒的虹膜定位依然是一個亟待解決的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種虹膜定位方法及裝置，目的在于解決現有技術中不能快速精確對虹膜進行定位的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種虹膜定位方法，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。

可選地，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。

可選地，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。