[發(fā)明專利]一種新型的瞳孔快速定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810987673.9
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109389033B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武棟;張佳;金丹萍;顧灝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06V40/19
• 分類號: G06V40/19;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/62
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本發(fā)明公開了一種新型的瞳孔快速定位方法，包括以下步驟：(1)對二值化后的虹膜圖像中的連通區(qū)域進行標記；(2)計算每一個連通區(qū)域的像素個數(shù)；(3)利用每個連通區(qū)域最外圍的四個方向上的點，對該區(qū)域作最小外接圓的窗口限定，并計算窗口面積；(4)選擇像素數(shù)目閾值對連通區(qū)域進行初步篩選；(5)計算連通區(qū)域的像素數(shù)目與連通區(qū)域最小外接圓窗口面積的比值，將比值最大的連通區(qū)域作為瞳孔的連通區(qū)域。本發(fā)明提出了一種改進的虹膜定位算法，有效提升了非理想情況下虹膜識別的準確率和效率。搜索最大連通區(qū)域的優(yōu)勢就在于根據(jù)瞳孔的灰度特征自動的清除干擾點，避免了虹膜內(nèi)邊界擬合時，無效邊緣點的提取和非法點的誤入帶來的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體地涉及一種新型的瞳孔快速定位方法。

背景技術(shù)

隨著社會和科技的快速發(fā)展，信息的安全呈現(xiàn)出前所未有的重要性。傳統(tǒng)的身份鑒別方法如身份標志物品和身份標志知識由于其固有的缺陷和漏洞正逐漸被生物特征識別技術(shù)所取代。目前用于身份鑒別的幾種經(jīng)典的生物特征識別技術(shù)主要包括：人臉識別、聲音識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別等。其中虹膜識別技術(shù)因虹膜具有的特征穩(wěn)定、防偽性高、不易盜取等優(yōu)秀生物特性及采集和檢測方式的非接觸特性，使其在眾多的身份鑒別技術(shù)中脫穎而出，并成為最為重要、安全、精確的身份鑒別技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景與重要的學術(shù)研究。使用虹膜進行身份鑒別的設(shè)想最早在19世紀80年代被提出，經(jīng)歷了最近二十多年的發(fā)展，虹膜識別技術(shù)才有了飛躍的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。虹膜識別技術(shù)的使用也使得一些應(yīng)用場景的安全等級得到了大幅度的提高。一個完備的虹膜識別系統(tǒng)包括虹膜圖像的采集、預(yù)處理、特征提取以及匹配識別四個部分。其中虹膜圖像預(yù)處理是虹膜識別中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)部分，預(yù)處理結(jié)果的好壞直接影響后續(xù)的所有操作，進而影響整個系統(tǒng)的識別性能。

在虹膜識別的預(yù)處理階段，瞳孔的定位是整個流程的開始，其效率和準確性對于后續(xù)處理及識別具有重要作用，尤其是在虹膜圖像采集條件不好的條件下，如何快速清除異質(zhì)，準確定位瞳孔是非常重要的一環(huán)。

現(xiàn)有技術(shù)中，對異質(zhì)圖像的瞳孔定位方面多采用經(jīng)驗值對二值化的虹膜圖像去除干擾點。這將導(dǎo)致虹膜識別系統(tǒng)的定位方法在遇到更多異質(zhì)虹膜圖像時的效力低下。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型的瞳孔快速定位方法，能夠在虹膜識別的預(yù)處理過程中，避開通常需要利用先驗知識對二值化后的虹膜圖像去除干擾點的過程，快速穩(wěn)定地定位瞳孔區(qū)域，進而確定虹膜內(nèi)外邊界，整體上提高虹膜識別算法的準確性和效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種新型的瞳孔快速定位方法，包括以下步驟：

(1)對二值化后的虹膜圖像中的連通區(qū)域進行標記：

a.二值化后前景圖像以1進行標記，背景圖像標記為0；

b.遍歷原圖像，當遇到前景圖像時，判斷該前景圖像p(i,j)是否被標記，其中p為原圖像，i、j分別代表行和列的角標；若該像素點p(i,j)未被標記，則保存其坐標值至隊列中，并在標記矩陣的對應(yīng)坐標位置對該像素點進行標記；

c.對p(i,j)的八鄰域進行搜索，當遇到新的未被標記的前景像素點時，則將其坐標值入列，并在標記矩陣中進行標記；其中新前景像素點坐標為p(i+1,j)；

d.八鄰域搜索標記完成后，將p(i,j)出列，此時列頭為p(i+1,j)，再次進行步驟c所述的八鄰域搜索及標記操作；

e.當一個連通區(qū)域標記完成后，標簽計數(shù)加1，清空隊列，再次進行步驟b～d的遍歷操作，標記新的連通區(qū)域；

(2)計算每一個連通區(qū)域的像素個數(shù)：待步驟(1)完成連通區(qū)域的標記后，對每一個連通區(qū)域內(nèi)的像素個數(shù)進行累加；