[发明专利]一种瞳孔定位校准方法及系统

权利要求书

1.一种瞳孔定位校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100,采集瞳孔的图像得到第一图像；

S200,对第一图像预处理得到第二图像；

S300,对第二图像中的瞳孔区域进行定位校准；

通过相机、摄像头对人眼部进行拍摄采集得到包括瞳孔的图像；

在S200中，所述对第一图像预处理得到第二图像的方法为：

S210：遮挡物去除：

设用于分离遮挡物的阈值为T，在可能存在遮挡物的瞳孔区域内，如果第一图像中像素点的像素的灰度值低于T，则判断该像素点是遮挡物像素点，标记所述像素点为干扰点，并将所述像素点的灰度值更新为255：

其中，I(x,y)为坐标为(x,y)的像素点的灰度值，N(x,y)为更新后的像素点的灰度值；T＝200；

S220：获得第一图像中瞳孔区域内、外边界：

设P为瞳孔圆心，坐标为(x_p,y_p)；I为瞳孔外边界的圆心，坐标为(x_i,y_i)；

内、外圆心间的距离为：

圆心连线与水平方向的夹角为：

瞳孔外边界的半径为：R_i，用瞳孔中心表示时半径为R，则有：

R_i＝(Rcosθ+Δrcosφ)²+(Rsinθ+Δrsinφ)²； (4)

则瞳孔半径R为：

其中，对于第一图像，圆心连线距离Δr和其与水平方向的夹角φ及瞳孔两边界的半径均为常数；

将第一图像中瞳孔区域上任一点R_p(θ,α)的位置作为瞳孔内、外边界点位置的线性组合，如下：

R_p(θ,α)＝(1-α)·r(θ)+α·R(θ)； (6)

其中r(θ)为瞳孔内边界半径，R(θ)为瞳孔外边界半径，α∈[0,1]为加权系数，以此将整个瞳孔区域以极坐标表示；其中，所有加权系数α相同的点R_p(θ)对应于圆周上的同一个圆周，所有角度θ相同的点R_p(α)对应于同一个径向的上的点，α＝1对应于瞳孔外边界，α＝0对应于瞳孔边界；

S230：将瞳孔区域归一化为维数相同的矩形区域；

S240：将第一图像进行灰度插值得到第二图像。

2.根据权利要求1所述的一种瞳孔定位校准方法，其特征在于，在S230中，将瞳孔区域归一化为维数相同的矩形区域的方法为：

在极坐标形式瞳孔区域中以相同的角度分辨率和径向分辨率进行采样，且将瞳孔区域展开成维数相同的矩形区域；矩形区域的列表示角度采样，行表示径向采样；

设瞳孔区域在角度方向的采样数为M，在半径方向的采样数为N，那么把瞳孔区域转化成N×M的矩形区域，具体步骤为：

S231：在第一图像中获得瞳孔内、外边界的坐标参数(x_p,y_p,r_p)，(x_i,y_i,R_i)

S232：计算瞳孔外圆的圆心与瞳孔圆心的连线距离及其与水平方向的夹角：

S233：将瞳孔的内边界半径用瞳孔圆心为极点的极坐标表示时所有角度方向都相同，即r(θ)＝r_p；瞳孔外边界用瞳孔圆心为极点的极坐标表示时，外边界点到瞳孔中心的距离依据角度而变化，具体公式为：

其中：j＝1,2,…,M。