[发明专利]光照鲁棒的虹膜快速定位方法

权利要求书

1.一种光照鲁棒的虹膜快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入一幅正面人脸的自然光照照片，使用局部主动表观模型在输入的人脸图像上检测眼睛区域的位置； 

S2、对眼睛区域执行边缘算子，获取眼睛区域的边缘图像，计算眼睛边缘的拟合曲线，求出眼睛的内外角点；并以眼角点的连线作为参考线，将人脸进行偏转角度校正；

S3、连接内外角点，并以连线的中心点作为起始搜索位置，分别向上方、左上方、右上方、左方、右方进行搜索，搜索虹膜区域的边界；

S4、检测到的虹膜左右边界点的连线距离为虹膜的直径，连线的中心点为定位到的虹膜中心点，输出虹膜的中心点坐标和直径。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中检测眼睛区域的位置具体包括：

S11、使用Adaboost算法进行人脸检测，在检测出的人脸区域输出矩形定位结果；根据预设比例将对齐的人脸区域向外扩展；

S12、在扩展的人脸矩形内，运行局部主动表观模型算法完成对人脸上的主要特征点的对齐；

S13、在对齐的眼睛区域附近，使用局部的眼睛表观模型，进一步确定位眼睛的边界和角点特征点位置，得到人眼区域的粗略位置。

3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S21、在使用主动表观模型定位的眼睛区域，提取左右眼睛区域的矩形图像；

S22、在提取的眼睛区域使用直方图均衡，滤除眼睛局部区域的高光影响；

S23、使用边缘检测算子，计算眼睛局部区域的边缘图像，在边缘图像上执行眼睛内外眼角点的拟合算法，计算在线的眼睛内外眼角点的精确位置。

4.S2确定眼睛的内外眼角点的精确位置，连接左右眼睛的内外眼角，计算左右眼角点连线的中心点,作为眼睛左右中心点，以校正人脸的偏转；

S25、以左右眼睛的中心点的连线，计算其与水平直线的夹角，获得人脸在水平方向的偏转角度；

S26、使人脸向反方向旋转由S35所确定的偏转角度，对人脸进行水平偏转校正。

5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为：

在矫正后的人脸上提取左右眼睛的精确区域图像，在提取的左右眼睛的局部图像上，以内外眼角点的连线中心点为起始搜索位置，分别向上方、左上方、右上方、左方、右方进行搜索，计算相邻的像素点的灰度梯度，搜索算法一直运行下去，计算灰度梯度值最大值点，该最大值点为虹膜边界点，完成搜索。

6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、连接左右眼睛中的虹膜的左右边界点；将边界点连线的长度作为虹膜的直径；将边界点连线的中心点作为虹膜的中心点；

S42、输出虹膜区域的直径和中心点，完成虹膜中心点的精确定位。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S13中，在定位眼睛边角位置时，具体将人脸区域进行肤色分割以去除人脸肤色的影响，在分割肤色的人脸上，眼睛、眉毛以及鼻孔、嘴巴区域表现为明显的二值特征，对眼睛局部区域做边缘提取，获得眼睛的边角点特征。