CN101211413A - 一种基于视频图像处理的快速瞳孔中心定位的方法

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一种快速的瞳孔中心定位方法，具体是通过图像处理的方法快速实现瞳孔中心的定位功能。该方法采用十字交叉扫描对瞳孔图像进行快速扫描，通过分析相互垂直的两条直线与圆形或者近似圆形的切割线的几何关系快速获得瞳孔中心几何位置，适合采用运算芯片实现高效的瞳孔中心定位。

一种基于视频图像处理的快速瞳孔中心定位的方法

所属技术领域

本发明涉及一种快速的瞳孔中心定位方法，具体是通过图像处理的方法快速实现瞳孔中心的定位功能。

背景技术

目前，广泛采用机器视觉系统进行人或者动物的瞳孔图像采集，并对数字化的图像进行数据分析获得瞳孔中心位置，但一般的瞳孔中心定位过程的信息处理量大、处理时间长，稳定性不足，不易采用廉价数字处理芯片实现实时瞳孔中心的定位。

目前瞳孔中心定位采用的有

A)“前后沿检测算法”，见《眼动测量系统及其芯片设计》(时书锋，赵乐军，陈怀琛文章编号1001-2400(2000)01-0058-04)。

B)“边缘检测法”，如：德国Dr.Bouis公司技术方案。

C)“角膜映光点”，见《A Precise Eye-Gaze Detection and Tracking System》(A.Pérez，M.L.Córdoba，A.García，R.Méndez，M.L.

J.L.Pedraza，F.Sánchez.)

D)图像重心拟合法，如(SR Research Ltd.Canada)，ASL(Applied ScienceLaboratories)公司技术方案。

等等多种方法。

《眼动记录技术与方法综述》(闰国利田宏杰天津师范大学心理与行为研究中心，天津)及《眼动仪与视线跟踪技术综述》(赵新灿左洪福任勇军文献标识码A中文分类号TP文章编号391002-8331-(2006)12-0118-03)分别也对涉及瞳孔中心定位各种方法进行了阐述和评价。

发明内容

为了实现高精度、高速度实现实时瞳孔图像中心定位，必然要求其定位方法运算简单、输出稳定、易于实现。

本发明采用的技术方法是：采用十字交叉扫描对瞳孔图像进行快速扫描，通过分析相互垂直的两条直线与圆形或者近似圆形的切割线的几何关系快速获得瞳孔中心几何位置。

本发明有益效果是，可以采用廉价的数字运算芯片实现高精度、高速度的瞳孔中心的定位，利于设备的微型化、轻型化和该技术的大规模推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本方法进一步说明。

图1是本方法的技术原理图

图1中

1：0点是瞳孔圆心。

2：R是瞳孔的近似半径。

3：L1、L2是相互垂直的两条扫描线。

4：两条扫描线L1、L2相交于G点。

5：扫描线L1与瞳孔外沿相交于A、B两点。

6：扫描线L2与瞳孔外沿相交于C、D两点。

具体定位方法

在图1中，

1.以任意位置、任意倾角按直线方式扫描，其几何方程为

L1：Y＝KX+C1；(K∈r)；

2.L1与瞳孔外沿相交于A、B两点，在线段AB上取任意点G；

3.通过G点在L1垂直方向进行直线扫描，其几何方程为

L2：X＝KY+C2；(K∈r)；

4.L2与瞳孔外沿相交于C、D两点；

5.通过ABCD四点的平面几何关系，可以快速定位到瞳孔中心0的位置。

1.一种快速的瞳孔中心定位方法，具体是通过图像处理的方法快速实现瞳孔中心的定位功能，其特征是：采用十字交叉扫描对瞳孔图像进行快速扫描，通过分析相互垂直的两条直线与圆形或者近似圆形的切割线的几何关系快速获得瞳孔中心几何位置。

2.根据权利要求1所述的瞳孔中心定位方法，其特征是：基于数字图像处理，图像处理过程中图像扫描采用线形扫描。

3.根据权利要求1所述的瞳孔中心定位方法，其特征是：图像扫描采用线形扫描，而且每次完整的两条扫描线相互垂直。

4.根据权利要求1所述的瞳孔中心定位方法，其特征是：根据相互垂直的扫描线与瞳孔边缘的4个交点得到瞳孔中心位置。