[發明專利]虹膜定位方法和裝置

在審

• 申請號: 201610906581.4
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107958173A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 許猛;王琪;張祥德
• 申請（專利權）人: 北京眼神科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 韓建偉,張永明

1.一種虹膜定位方法，其特征在于，包括：

對瞳孔邊界進行粗定位，得到虹膜內邊界定位參數；

根據所述虹膜內邊界定位參數，初始化虹膜圖像的關鍵點的位置；

使用顯式形狀回歸方法迭代更新所述關鍵點的位置；

根據更新后的所述關鍵點的位置擬合眼瞼邊界和虹膜外邊界，得到擬合結果；

根據所述擬合結果和所述虹膜內邊界定位參數，對所述虹膜圖像中的虹膜邊界進行精定位。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，使用顯式形狀回歸方法迭代更新所述關鍵點的位置包括：

步驟1、令n＝0；

步驟2、根據所述關鍵點的位置計算第一預設數量的蕨的特征值；

步驟3、根據蕨與虹膜形狀增量的映射關系，將所述第一預設數量的蕨的特征值映射為虹膜形狀增量；

步驟4、根據所述虹膜形狀增量更新所述關鍵點的位置，并將n+1的值賦給n；

步驟5、判斷n是否小于N，如果n小于N，跳轉執行步驟2；如果n不小于N，結束，其中，N為預設數值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據更新后的所述關鍵點的位置擬合眼瞼邊界和虹膜外邊界，得到擬合結果包括：

根據更新后的所述關鍵點的位置，使用加權最小二乘法，分別對所述眼瞼邊界和所述虹膜外邊界進行擬合，得到所述眼瞼邊界的拋物線參數和虹膜圓形外邊界參數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述擬合結果和所述虹膜內邊界定位參數，對所述虹膜圖像中的虹膜邊界進行精定位包括：

根據所述擬合結果和所述虹膜內邊界定位參數，利用微積分檢測算子對所述虹膜圖像中的虹膜邊界進行精定位。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟1之前，所述方法還包括：

獲取訓練樣本，并賦予訓練樣本初始虹膜形狀；

獲取當前時刻關鍵點的位置，并計算形狀回歸目標；

根據所述形狀回歸目標，篩選灰度差異特征并構造蕨，并獲得當前時刻蕨特征值對應的形狀增量；

根據所述當前時刻蕨特征值對應的形狀增量，更新形狀回歸目標，繼續構造蕨,并計算不同蕨特征值對應的形狀增量，如此重復進行多次，直到獲得所述第一預設數量的蕨，每個蕨對應一個弱回歸單元，所述第一預設數量的蕨對應一個強回歸單元；

利用所述第一預設數量的蕨對應的形狀增量，更新當前關鍵點位置，重新計算形狀增量，篩選下一個強回歸單元對應的多個蕨,直到獲得第二預設數量的強回歸單元。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據所述形狀回歸目標，篩選灰度差異特征并構造蕨，并獲得當前時刻蕨特征值對應的形狀增量，包括：

在每一個關鍵點周圍隨機生成第一數量的像素點；

將全部的像素點中的任意兩個像素點進行組合，得到第二數量的灰度差異特征；

隨機選擇一個方向作為目標方向，將所述訓練樣本的形狀回歸目標在所述目標方向上進行投影，得到投影值向量；

分別計算所述第二數量的灰度差異特征中每個灰度差異特征與所述投影值向量的相關系數，篩選出絕對值最大的相關系數對應的灰度差異特征并將其作為目標灰度差異特征；

依次選擇N_f個目標方向，獲得N_f個目標灰度差異特征；

為每個目標灰度差異特征隨機給定一個閾值，經過N_f次二元測試之后，獲得N_f位的二進制序列，每一個蕨的特征值在之內；

將訓練樣本按照蕨的特征值分類，根據訓練樣本，計算蕨的不同特征值對應的形狀增量。

7.一種虹膜定位裝置，其特征在于，包括：

第一定位單元，用于對瞳孔邊界進行粗定位，得到虹膜內邊界定位參數；

初始化單元，用于根據所述虹膜內邊界定位參數，初始化虹膜圖像的關鍵點的位置；

更新單元，用于使用顯式形狀回歸方法迭代更新所述關鍵點的位置；

擬合單元，用于根據更新后的所述關鍵點的位置擬合眼瞼邊界和虹膜外邊界，得到擬合結果；

第二定位單元，用于根據所述擬合結果和所述虹膜內邊界定位參數，對所述虹膜圖像中的虹膜邊界進行精定位。