[發(fā)明專(zhuān)利]一種瞳孔定位方法及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610113026.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105678286B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 徐鶴菲
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京思睿峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11396
• 代理人: 董寧;謝建云

本發(fā)明公開(kāi)了一種瞳孔定位方法，包括步驟：獲取包含人眼的圖像作為輸入圖像；根據(jù)預(yù)置梯度算子提取輸入圖像的邊緣信息；根據(jù)預(yù)置面積占比值和預(yù)置寬高比值從邊緣信息中篩選出亮斑；根據(jù)亮斑及其周?chē)鷧^(qū)域的灰度分布確定輸入圖像中的候選瞳孔光斑；確定候選瞳孔光斑的方位信息；根據(jù)方位信息計(jì)算出候選瞳孔光斑所對(duì)應(yīng)候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)；根據(jù)候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)選取第一區(qū)域，判斷第一區(qū)域內(nèi)像素值的分布是否滿足預(yù)定灰度分布模式；若滿足則確定該候選瞳孔為真實(shí)瞳孔。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的瞳孔定位設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理與模式識(shí)別領(lǐng)域，更具體地，涉及一種瞳孔定位技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，信息安全呈現(xiàn)出前所未有的重要性，身份認(rèn)證又是保證信息安全的必要前提。傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法如證件、密碼等認(rèn)證方式，由于存在易被盜用、破譯等弊端，已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和安全防范的需要，因此通過(guò)生物特征識(shí)別進(jìn)行身份認(rèn)證的技術(shù)得到廣泛研究及應(yīng)用。

另一方面，與其他指紋、人臉等生物特征識(shí)別技術(shù)相比，虹膜識(shí)別具有唯一性、穩(wěn)定性、非侵犯性和可活體檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。因此，虹膜識(shí)別技術(shù)常被作為生物特征識(shí)別的一個(gè)重要研究方向。在虹膜識(shí)別技術(shù)中，準(zhǔn)確定位瞳孔至關(guān)重要。光照條件、佩戴非接觸式或接觸式眼鏡等都會(huì)對(duì)瞳孔定位造成干擾，從而造成虹膜識(shí)別不成功或者識(shí)別速度緩慢。因此，需要一種高效準(zhǔn)確的瞳孔定位方案。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種瞳孔定位方法及設(shè)備，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個(gè)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種瞳孔定位方法，包括步驟：獲取包含人眼的圖像作為輸入圖像；根據(jù)預(yù)置梯度算子提取輸入圖像的邊緣信息；根據(jù)預(yù)置面積占比值和預(yù)置寬高比值從邊緣信息中篩選出亮斑；根據(jù)亮斑及其周?chē)鷧^(qū)域的灰度分布確定輸入圖像中的候選瞳孔光斑；確定候選瞳孔光斑的方位信息；根據(jù)方位信息計(jì)算出候選瞳孔光斑所在的候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)；根據(jù)候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)選取第一區(qū)域，判斷第一區(qū)域內(nèi)像素值的分布是否滿足預(yù)定灰度分布模式；若滿足則確定該候選瞳孔為真實(shí)瞳孔。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，還包括步驟：對(duì)輸入圖像進(jìn)行降噪處理。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，預(yù)置梯度算子是n階梯度算子，其中n的取值與圖像分辨率負(fù)相關(guān)。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，根據(jù)預(yù)置梯度算子提取圖像的邊緣信息的步驟包括：從橫向、縱向、45°對(duì)角線、135°對(duì)角線4個(gè)方向提取梯度。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，根據(jù)預(yù)置面積占比值和預(yù)置寬高比值從邊緣信息中篩選出亮斑的步驟包括：對(duì)包含邊緣信息的圖像進(jìn)行連通域分析；根據(jù)預(yù)置面積占比值和預(yù)置寬高比值從經(jīng)過(guò)連通域分析的圖像中篩選出亮斑。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，根據(jù)亮斑及周?chē)鷧^(qū)域的灰度分布確定候選瞳孔光斑的步驟包括：以亮斑所在區(qū)域?yàn)橹行膱D像塊，在其周?chē)∠噜彽膍*m-1個(gè)相同大小的圖像塊；計(jì)算中心圖像塊與其他m*m-1個(gè)圖像塊的像素值差；若像素值差大于第一閾值和第二閾值的圖像塊個(gè)數(shù)分別達(dá)到第一預(yù)定數(shù)量和第二預(yù)定數(shù)量，則確認(rèn)該亮斑是候選瞳孔光斑。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，確定候選瞳孔光斑的方位信息的步驟包括：以所確認(rèn)的候選瞳孔光斑為原點(diǎn)，建立四象限坐標(biāo)；以及分別統(tǒng)計(jì)四個(gè)象限中像素值差滿足第三閾值的圖像塊數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的圖像塊數(shù)確定候選瞳孔光斑在候選瞳孔的方位信息。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，候選瞳孔光斑的方位信息包括：在候選瞳孔的中心、左上角、左下角、右上角、右下角位置。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的瞳孔定位方法中，根據(jù)方位信息計(jì)算出候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)的步驟包括：根據(jù)候選瞳孔光斑在候選瞳孔的方位信息選取第二區(qū)域；對(duì)該第二區(qū)域進(jìn)行二值化，計(jì)算出候選瞳孔的半徑和圓心坐標(biāo)。