[发明专利]瞳孔检测方法和装置

权利要求书

1.一种瞳孔检测方法，其特征在于，所述瞳孔检测方法包括以下步骤：

在拍摄的亮瞳图像中逐行逐像素搜索“黑-白-黑”结构模式的区域作为瞳孔候选区域，并记录瞳孔候选区域的边缘点和每行白线的中点；

根据各个瞳孔候选区域的圆形度和平均灰度确定可信瞳孔区域；

对确定的可信瞳孔区域的白线的中点执行随机抽样一致性的直线拟合，从而得到可信瞳孔区域的白线的可靠中点以及与可靠中点对应的边缘点；

对与可靠中点对应的边缘点执行二次曲线拟合，从而得到可信瞳孔区域的可靠边缘点；

对可信瞳孔区域的可靠边缘点进行椭圆拟合，从而得到瞳孔中心。

2.根据权利要求1所述的瞳孔检测方法，其特征在于，在对拍摄的亮瞳图像进行局部二值化和形态学滤波处理之后执行逐行逐像素搜索“黑-白-黑”结构模式的区域的步骤。

3.根据权利要求2所述的瞳孔检测方法，其特征在于，在逐行逐像素搜索“黑-白-黑”结构模式的区域的步骤中，当一行中连续n个像素的像素值为0时，所述n个像素被识别为黑色区域，当一行中连续n个像素的像素值为1时，所述n个像素被识别为白色区域，其中，n为大于等于3的正整数。

4.根据权利要求1所述的瞳孔检测方法，其特征在于，确定可信瞳孔区域的步骤包括：

通过使用各个瞳孔候选区域的边缘点计算各个瞳孔候选区域的圆形度C；

计算各个瞳孔候选区域的平均灰度G；

根据以下等式计算各个瞳孔候选区域的可信度f：f=h1*C+h2*G，其中，h1和h2表示权重；

将可信度f最大的瞳孔候选区域确定为可信瞳孔区域。

5.根据权利要求1所述的瞳孔检测方法，其特征在于，执行随机抽样一致性的直线拟合的步骤包括：

（a）从确定的可信瞳孔区域的白线的中点之中随机选择若干中点作为内群；

（b）建立适合于所述内群的直线模型；

（c）计算未选择的中点与建立的直线模型之间的距离；

（d）如果未选择的中点与建立的直线模型之间的距离小于预定阈值，则确定未选择的中点属于内群，否则确定未选择的中点不属于内群；

（e）将步骤（a）-（d）重复预定次数，从而得到多个内群；

（f）确定所述多个内群中中点数量最多的内群；

（g）将确定的内群中的中点确定为可信瞳孔区域的白线的可靠中点。

6.根据权利要求5所述的瞳孔检测方法，其特征在于，所述预定阈值为一个像素。

7.根据权利要求1所述的瞳孔检测方法，其特征在于，执行二次曲线拟合的步骤包括：对与可靠中点对应的边缘点执行二次曲线拟合，去除距离拟合得到的二次曲线超过预定阈值的边缘点，从而得到可信瞳孔区域的可靠边缘点。

8.根据权利要求7所述的瞳孔检测方法，其特征在于，所述预定阈值为一个像素或两个像素。

9.根据权利要求1所述的瞳孔检测方法，其特征在于，将通过椭圆拟合得到的椭圆的中点确定为瞳孔中心。

10.一种瞳孔检测装置，其特征在于，所述瞳孔检测装置包括：

候选区域确定单元，在拍摄的亮瞳图像中逐行逐像素搜索“黑-白-黑”结构模式的区域作为瞳孔候选区域，并记录瞳孔候选区域的边缘点和每行白线的中点；

瞳孔区域细化单元，根据各个瞳孔候选区域的圆形度和平均灰度确定可信瞳孔区域；

瞳孔边缘获取单元，对确定的可信瞳孔区域的白线的中点执行随机抽样一致性的直线拟合，从而得到可信瞳孔区域的白线的可靠中点以及与可靠中点对应的边缘点，并且对与可靠中点对应的边缘点执行二次曲线拟合，从而得到可信瞳孔区域的可靠边缘点；

几何要素获取单元，对可信瞳孔区域的可靠边缘点进行椭圆拟合，从而得到瞳孔中心。

11.根据权利要求10所述的瞳孔检测装置，其特征在于，所述瞳孔检测装置还包括：预处理单元，对拍摄的亮瞳图像进行局部二值化和形态学滤波处理，

其中，候选区域确定单元在进行局部二值化和形态学滤波处理之后的亮瞳图像中执行逐行逐像素搜索操作。