[发明专利]眼球中心定位方法、装置及系统

摘要

本申请实施例提供了眼球中心定位方法、装置及系统，获得目标图像(即眼睛大致区域)的掩模灰度图像，将目标图像中各个像素点的颜色进行反转，获得目标反相图。计算出由目标图像对应的x方向梯度图和y方向梯度图。再计算目标反相图中各个像素点的单位梯度向量，与梯度图中每一像素点的单位位置向量的点积平方和Sum_i,j，获得由目标反相图每一像素点对应的Sum_i,j作为像素值组成的结果图，再获得归一化结果图，将归一化结果图中各个像素点的颜色进行反转，获得反相结果图，依据反相结果图中各个像素点的像素值以及各个像素点的坐标，计算出反相结果图中各个像素点的加权平均坐标，从而确定出眼球中心坐标。从而实现了精确的确定眼球中心位置的目的。

主权项

1.一种眼球中心定位方法，其特征在于，包括：获取图像中眼睛的外包轮廓特征点的坐标；依据所述外包轮廓特征点的坐标，获得包含眼睛的目标图像；其中，依据所述外包轮廓特征点的坐标，获得包含眼睛的目标图像包括：获得所述外包轮廓特征点的外接矩形；将所述外接矩形包围的区域确定为准目标图像；判断所述准目标图像的图像面积是否大于面积阈值；当所述准目标图像的图像面积a大于所述面积阈值A时，将所述准目标图像的长和宽按照缩放系数进行缩放，获得缩放后的所述目标图像；当所述准目标图像的图像面积a小于等于所述面积阈值A时，将所述准目标图像确定为所述目标图像；将所述目标图像中所述外包轮廓特征点包围的眼睛内部图像的各个像素的像素值设置为255，以及所述目标图像中眼睛外部图像的各个像素的像素值设置为0，得到掩模灰度图像；计算所述目标图像中各个像素点(i,j)的x方向梯度gX(i,j)和所述目标图像中各个像素点(i,j)的y方向梯度gY(i,j)，获得由各个像素点的x方向梯度组成的x方向梯度图，以及由各个像素点的y方向梯度组成的y方向梯度图；将所述x方向梯度图中各个x方向梯度进行归一化，获得归一化x方向梯度图；将所述y方向梯度图中各个y方向梯度进行归一化，获得归一化y方向梯度图；依据所述目标图像以及所述掩模灰度图像，将所述目标图像中各个像素点的颜色进行反转，获得目标反相图；对于所述目标反相图中每一像素值非零的像素点(i,j)执行以下操作：计算所述像素点(i,j)的单位梯度向量G_i,j＝(gX'(i,j),gY'(i,j))，与梯度图中每一像素点(I,J)的单位位置向量的点积平方和Sum_i,j：所述梯度图为x方向梯度图或y方向梯度图，I为大于等于0小于所述梯度图中像素点的总行数M，J为大于等于0小于所述梯度图中像素点的总列数N，gX'(i,j)为所述归一化x方向梯度图的像素点(i,j)的像素值，gY'(i,j)为所述归一化y方向梯度图的像素点(i,j)的像素值；获得由所述目标反相图每一像素点对应的Sum_i,j作为像素值组成的结果图；将所述结果图中各个像素值归一化至0至255范围，获得归一化结果图；将所述归一化结果图中各个像素点的颜色进行反转，获得反相结果图；依据所述反相结果图中各个像素点的像素值，以及各个像素点的坐标，计算出所述反相结果图中各个像素点的加权平均坐标；当所述目标图像为所述准目标图像时，将所述加权平均坐标确定为所述眼球中心坐标；当所述目标图像为所述准目标图像缩放后的图像时，将所述加权平均坐标与缩放系数rate的乘积作为所述眼球中心坐标；其中在所述计算所述目标图像中各个像素点(i,j)的x方向梯度gX(i,j)和所述目标图像中各个像素点(i,j)的y方向梯度gY(i,j)之前，还包括：设置最大迭代次数，将当前迭代次数设置为0；在所述将所述归一化结果图中各个像素点的颜色进行反转，获得反相结果图之后，还包括：将所述当前迭代次数加1；判断所述当前迭代次数是否大于等于所述最大迭代次数；当所述当前迭代次数大于等于所述最大迭代次数时，执行步骤依据所述反相结果图中各个像素点的像素值，以及各个像素点的坐标，计算出所述反相结果图中各个像素点的加权平均坐标；当所述当前迭代次数小于所述最大迭代次数时，将所述反相结果图作为所述目标图像，返回步骤计算所述目标图像中各个像素点(i,j)的x方向梯度gX(i,j)和所述目标图像中各个像素点(i,j)的y方向梯度gY(i,j)。