[发明专利]一种基于双目立体视觉的瞳孔直径实时测量方法

摘要

一种基于双目立体视觉的瞳孔直径实时测量方法：采用张正友双目标定法进行相机标定，得到旋转矩阵，平移矩阵，左工业相机内参数矩阵，右工业相机内参数矩阵；对左工业相机和右工业相机采集的图像分别进行处理，得到瞳孔对应的真实椭圆；过通过左工业相机获取的瞳孔的真实椭圆中心做一条直线，该直线方程与左工业相机的真实椭圆有相交得到第一交点和第二交点；根据极线约束和顺序一致性原则，用第一交点和第二交点分别求取通过右工业相机获取的真实椭圆上与两个交点相对应的第一匹配点和第二匹配点；得到多条不同斜率直线所对应的多组瞳孔直径的初步值，求取平均值，得到最终结果。本发明测量精度很高，不需要工作人员固定工作距离，具有很大的应用价值。

主权项

1.一种基于双目立体视觉的瞳孔直径实时测量方法，是在近红外双目测量系统上实现，所述的近红外双目测量系统包括有设置在支架(1)上的近红外光源(2)，设置支架(1)上且位于所述近红外光源(2)两侧对称设置的带有红外滤波光膜的左工业相机(3)和右工业相机(3)，以及与左工业相机(3)和右工业相机(3)相连的计算机(4)，其特征在于，方法包括如下步骤：1)采用张正友双目标定法进行相机标定，得到旋转矩阵R，平移矩阵T，左工业相机内参数矩阵Ml，右工业相机内参数矩阵Mr；2)对左工业相机和右工业相机采集的图像分别进行如下处理：2.1)采用libfacedetection算法进行人脸和人眼区域提取；2.2)对人眼区域进行预处理；2.3)使用卷积核对预处理后的人眼区域进行卷积处理，获取瞳孔粗定位区域；2.4)对瞳孔粗定位区域进行高斯去噪；2.5)使用Canny边缘滤波器对高斯去噪后的瞳孔粗定位区域进行边缘检测；2.6)使用Suzuki85轮廓跟踪算法提取边缘检测得到的所有边缘，去除像素点个数少于6个的边缘，对剩余的边缘分别进行最小二乘椭圆拟合，并对得到的所有拟合后的椭圆按评估规则进行评估，得到瞳孔对应的真实椭圆；3)过通过左工业相机获取的瞳孔的真实椭圆中心做一条直线，该直线方程与左工业相机的真实椭圆有相交得到第一交点和第二交点；4)根据极线约束和顺序一致性原则，用步骤3)得到的第一交点和第二交点分别求取通过右工业相机获取的真实椭圆上与所述的两个交点相对应的第一匹配点和第二匹配点；5)根据双目相机三维重建公式，分别求第一匹配点与第一交点对应的第一三维空间坐标，以及第二匹配点与第二交点对应的第二三维空间坐标，求第一三维空间坐标与第二三维空间坐标之间的欧式距离，所述的欧式距离为一个瞳孔直径的初步值；6)重复步骤3)～到步骤5)，得到n条不同斜率直线所对应的n组瞳孔直径的初步值，求取平均值，得到最终结果。