[發明專利]一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法及系統

在審

• 申請號: 202110168216.9
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN113033294A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 盧仕輝
• 申請（專利權）人: 廣東奧珀智慧家居股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40;G06K9/46
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

1.一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S100，獲取視頻圖像并對視頻圖像進行預處理得到灰度圖像；

S200，針對視頻圖像提取并驗證人臉區域；

S300，根據通過驗證的人臉區域確定人眼區域；

S400，根據人眼區域定位瞳孔；

S500，定位虹膜。

2.根據權利要求1所述的一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法，其特征在于，S100中，所述視頻圖像采用近紅外攝像機獲得，所述近紅外攝像機的近紅外光的波長范圍[700,1100]nm。

3.根據權利要求1所述的一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法，其特征在于S200中，針對視頻圖像提取并驗證人臉區域的方法為：

S210，采用AdaBoost算法對預處理過的灰度圖像進行檢測以提取人臉區域；

S220，采用面積閾值法驗證人臉區域。

4.根據權利要求1所述的一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法，其特征在于，S300中,根據通過驗證的人臉區域確定人眼區域的步驟為：

S310，對通過驗證的人臉區域圖像進行預處理，所述預處理的方法為直方圖均衡化法；

S320，對預處理后的人臉區域圖像進行去噪處理，所述去噪處理的方法為采用歸一化塊濾波器、中值濾波器、高斯濾波器、雙邊濾波器中的其中一種濾波器進行去噪處理；

S330，將去噪處理后的人臉區域圖像進行二值化處理得到二值化圖像；

S340，對二值化圖像進行人眼區域提取，所述人眼區域提取的方法為模板匹配方法、霍夫變換方法、基于梯度的方法和基于輪廓的方法中的一種。

5.根據權利要求4所述的一種復雜環境下虹膜跟蹤定位方法，其特征在于，S400中,根據人眼區域定位瞳孔的方法為：

S410，計算人眼區域圖像的外接矩形的寬W和高H，確定所述外接矩形的中心坐標R₁(x₁,y₁),其中，x₁＝W/2,y₁＝H/2；

S420，遍歷人眼區域圖像中的所有像素，計算出亮度最大的值的坐標R₂(x₂,y₂)，取R((x₁+x₂)/2,(y₁+y₂)/2)作為瞳孔的第一中心坐標；

S430，選取圓心為R，半徑為r＝W/10的圓形模板掃描人眼區域，找出所有目標點，所述目標點為搜索中像素值最大的點，將所有目標點的坐標求取平均值得到瞳孔的最終中心坐標(x₀,y₀)即虹膜中心坐標；

S440，通過函數f_Θ(x_c,y_c,r)檢驗虹膜半徑r的正確性，所述函數為f_Θ(x_c,y_c,r)＝∫_θ∈Θ∫I(x_c+rcosθ,y_c+rsinθ)dθ,I(x,y)為人眼區域圖像的灰度圖像，Θ∈[-π/4,π/4∪3π/4,5π/4,當(xc,yc)固定時，虹膜的半徑為ddrfΘ的值最大時的r值，即如果由瞳孔的最終中心坐標(x₀,y₀)得出的值最大時的r值與虹膜半徑r相等，虹膜半徑r即為正確。

6.一種復雜環境下虹膜跟蹤定位系統，所述系統包括：存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序運行在以下系統的單元中：

獲取單元,用于獲取視頻圖像并對視頻圖像進行預處理得到灰度圖像；

提取驗證單元,用于針對視頻圖像提取并驗證人臉區域；

確定單元,用于根據通過驗證的人臉區域確定人眼區域；

定位單元,用于根據人眼區域定位瞳孔和虹膜。