[发明专利]一种瞳孔定位方法及设备

说明书

本发明公开了一种瞳孔定位方法，包括步骤：获取包含人眼的图像作为输入图像；根据预置梯度算子提取输入图像的边缘信息；根据预置面积占比值和预置宽高比值从边缘信息中筛选出亮斑；根据亮斑及其周围区域的灰度分布确定输入图像中的候选瞳孔光斑；确定候选瞳孔光斑的方位信息；根据方位信息计算出候选瞳孔光斑所对应候选瞳孔的半径和圆心坐标；根据候选瞳孔的半径和圆心坐标选取第一区域，判断第一区域内像素值的分布是否满足预定灰度分布模式；若满足则确定该候选瞳孔为真实瞳孔。本发明还提供了相应的瞳孔定位设备。

技术领域

本发明涉及图像处理与模式识别领域，更具体地，涉及一种瞳孔定位技术。

背景技术

随着计算机及网络技术的高速发展和人们生活水平的提高，信息安全呈现出前所未有的重要性，身份认证又是保证信息安全的必要前提。传统的身份认证方法如证件、密码等认证方式，由于存在易被盗用、破译等弊端，已经不能完全满足现代社会经济活动和安全防范的需要，因此通过生物特征识别进行身份认证的技术得到广泛研究及应用。

另一方面，与其他指纹、人脸等生物特征识别技术相比，虹膜识别具有唯一性、稳定性、非侵犯性和可活体检测等优点。因此，虹膜识别技术常被作为生物特征识别的一个重要研究方向。在虹膜识别技术中，准确定位瞳孔至关重要。光照条件、佩戴非接触式或接触式眼镜等都会对瞳孔定位造成干扰，从而造成虹膜识别不成功或者识别速度缓慢。因此，需要一种高效准确的瞳孔定位方案。

发明内容

为此，本发明提供一种瞳孔定位方法及设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种瞳孔定位方法，包括步骤：获取包含人眼的图像作为输入图像；根据预置梯度算子提取输入图像的边缘信息；根据预置面积占比值和预置宽高比值从边缘信息中筛选出亮斑；根据亮斑及其周围区域的灰度分布确定输入图像中的候选瞳孔光斑；确定候选瞳孔光斑的方位信息；根据方位信息计算出候选瞳孔光斑所在的候选瞳孔的半径和圆心坐标；根据候选瞳孔的半径和圆心坐标选取第一区域，判断第一区域内像素值的分布是否满足预定灰度分布模式；若满足则确定该候选瞳孔为真实瞳孔。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，还包括步骤：对输入图像进行降噪处理。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，预置梯度算子是n阶梯度算子，其中n的取值与图像分辨率负相关。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，根据预置梯度算子提取图像的边缘信息的步骤包括：从横向、纵向、45°对角线、135°对角线4个方向提取梯度。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，根据预置面积占比值和预置宽高比值从边缘信息中筛选出亮斑的步骤包括：对包含边缘信息的图像进行连通域分析；根据预置面积占比值和预置宽高比值从经过连通域分析的图像中筛选出亮斑。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，根据亮斑及周围区域的灰度分布确定候选瞳孔光斑的步骤包括：以亮斑所在区域为中心图像块，在其周围取相邻的m*m-1个相同大小的图像块；计算中心图像块与其他m*m-1个图像块的像素值差；若像素值差大于第一阈值和第二阈值的图像块个数分别达到第一预定数量和第二预定数量，则确认该亮斑是候选瞳孔光斑。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，确定候选瞳孔光斑的方位信息的步骤包括：以所确认的候选瞳孔光斑为原点，建立四象限坐标；以及分别统计四个象限中像素值差满足第三阈值的图像块数，根据统计的图像块数确定候选瞳孔光斑在候选瞳孔的方位信息。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，候选瞳孔光斑的方位信息包括：在候选瞳孔的中心、左上角、左下角、右上角、右下角位置。

可选地，在根据本发明的瞳孔定位方法中，根据方位信息计算出候选瞳孔的半径和圆心坐标的步骤包括：根据候选瞳孔光斑在候选瞳孔的方位信息选取第二区域；对该第二区域进行二值化，计算出候选瞳孔的半径和圆心坐标。