一种虹膜定位方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种虹膜定位方法和设备，包括：虹膜识别系统获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。这样虹膜识别系统可以根据获取到的虹膜图像的灰度信息，通过简单地图像处理技术和曲线拟合算法，在虹膜图像中快速定位出虹膜的位置，提高虹膜识别系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种虹膜定位方法和设备。
技术介绍
虹膜识别技术是一种生物特征识别技术，具有唯一性、稳定性、安全性和非接触性等优点，是生物特征识别领域的研究热点和发展趋势。虹膜识别系统主要包括图像采集、图像预处理、虹膜特征提取和特征匹配等步骤。首先，虹膜识别系统进行图像采集，获取包含虹膜图像的眼睛图像。其次，虹膜识别系统对眼睛图像进行图像预处理，确定眼睛图像中虹膜的位置。具体地，虹膜是眼睛构造的一部分，位于瞳孔和巩膜之间，通过对获取到的眼睛图像进行图像分割，进而确定出眼睛图像中的虹膜的位置。再次，虹膜识别系统根据确定的虹膜的位置，提取虹膜的纹理特征信息。最后，将提取出的虹膜的纹理特征信息与固定模板进行匹配，得到虹膜识别结果。由此可见，虹膜定位是虹膜识别系统中的关键步骤。准确定位虹膜的位置可以确保后续提取虹膜的纹理特征信息的完整，进而保证虹膜识别结果。然而，传统的虹膜定位方法包含Daugman的圆形算子虹膜定位算法和基于边缘检测的Hough变换虹膜定位算法等。Daugman的圆形算子虹膜定位算法是一种基于圆形检测匹配器来进行虹膜定位的算法，能够精确地检测出虹膜的位置，但是Daugman的算法对采集到的眼睛图像质量要求高，使得虹膜定位过程所消耗的时间较长，降低了虹膜识别系统的工作效率。基于边缘检测的Hough变换虹膜定位算法主要通过使用边缘检测算子分别提取瞳孔和虹膜的边缘信息、虹膜和巩膜的边缘信息，进而使用Hough变化方法确定虹膜的位置。但是，由于获取到的眼睛图像中包含睫毛、眼睑等干扰因素，因此，在Hough变换时计算量较大，导致虹膜定位过程消耗的时间较长，依然降低了虹膜识别系统的工作效率。由此可见，亟需一种虹膜定位方法，用于解决现有的虹膜识别系统中的虹膜定位过程中消耗的时间较长导致的虹膜识别系统的工作效率较低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种虹膜定位方法和设备，用于解决现有的虹膜识别系统中的虹膜定位过程中消耗的时间较长导致的虹膜识别系统的工作效率较低的问题。本专利技术实施例提供一种虹膜定位方法，包括：获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。本专利技术实施了提供一种虹膜定位设备，包括：获取单元，用于获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；第一确定单元，用于确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；第二确定单元，用于根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；定位单元，用于根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的技术方案，虹膜识别系统获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。这样虹膜识别系统可以根据获取到的虹膜图像的灰度信息，通过简单地图像处理技术和曲线拟合算法，在虹膜图像中快速定位出虹膜的位置，提高虹膜识别系统的工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种虹膜定位方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的光斑位置示意图；图3为本专利技术实施例提供的第一边界圆的像素点的示意图；图4为本专利技术实施例提供的第一边界圆的确定结果示意图；图5为本专利技术实施例提供的确定第二边界圆的矩形区域示意图；图6为本专利技术实施例提供的同一行像素中两个像素点与第一边界圆的圆心之间的位置关系示意图；图7为本专利技术实施例提供的第二边界圆的确定结果示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种虹膜定位设备的结构示意图。具体实施方式在虹膜识别系统中，虹膜定位是虹膜识别技术的关键。虹膜的外边界与巩膜相邻，近似为圆形，虹膜的内边界与瞳孔相邻，也近似为圆形，因此，虹膜是位于瞳孔和巩膜之间的圆环状区域。虹膜定位的目的在于确定虹膜内边界圆的圆心、半径以及外边界圆的圆心、半径，这样就能够精准定位虹膜的位置。虹膜识别系统获取到包含虹膜的虹膜图像之后，根据虹膜图像来定位虹膜的位置。由于虹膜图像中包含睫毛、眼睑等干扰因素，以及在有些虹膜图像中，虹膜和巩膜之间的边界不明显，这些会对虹膜外边界的定位造成影响。在虹膜识别系统中，虹膜外边界定位对虹膜识别的识别率有重要的影响。虹膜外边界定位过大，即将虹膜的外边界圆定位到了巩膜内部，导致在虹膜纹理特征提取时将一部分巩膜纹理当作虹膜纹理特征进行提取，影响最后的识别结果；虹膜外边界定位过小，虹膜的纹理特征信息提取不完全，同样影响最后的识别结果。为了得到精准的虹膜定位结果，现有的虹膜定位技术采用复杂的虹膜定位算法进行迭代计算，导致虹膜定位耗时较长，导致虹膜识别系统的工作效率较低。为了实现本专利技术的目的，本专利技术实施例提供了一种虹膜定位方法和设备，虹膜识别系统获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。这样虹膜识别系统可以根据获取到的虹膜图像的灰度信息，通过简单地图像处理技术和曲线拟合算法，在虹膜图像中快速地定位出虹膜的位置，提高虹膜识别系统的工作效率。下面结合说明书附图对本专利技术各个实施例作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1图1为本专利技术实施例提供的一种虹膜定位方法的流程示意图，所述方法可以如下所示。步骤101：获取虹膜图像。其中，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔。在步骤101中，虹膜识别系统首先执行图像获取操作，获取虹膜图像，进而对获取到的所述虹膜图像进行处理，定位所述虹膜图像中的虹膜。在实际应用中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虹膜定位方法，其特征在于，包括：获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。

【技术特征摘要】
1.一种虹膜定位方法，其特征在于，包括：获取虹膜图像，所述虹膜图像中包含待定位的虹膜、瞳孔；确定所述瞳孔内的光斑的位置，所述光斑由外部光源射入所述瞳孔形成；根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆以及第二边界圆，所述第一边界圆包含所述第一边界圆的圆心和半径，所述第二边界圆包含所述第二边界圆的圆心和半径；根据所述第一边界圆和所述第二边界圆，定位所述虹膜图像中的虹膜。2.如权利要求1所述的虹膜定位方法，其特征在于，根据所述光斑的位置以及所述虹膜图像的灰度信息，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第一边界圆，包括：根据所述光斑的位置，对所述光斑进行填充；根据填充后的所述光斑的位置，在所述虹膜图像中选取设定行像素；根据所述设定行像素的灰度值，确定每一行像素中位于光斑中心两侧的灰度值跳变最大的像素点；采用最小二乘法对所述像素点进行曲线拟合，确定所述第一边界圆的圆心和半径。3.如权利要求2所述的虹膜定位方法，其特征在于，确定所述虹膜图像中用于表征所述待定位的虹膜所在位置的第二边界圆，包括：根据所述第一边界圆的圆心，在所述虹膜图像中选取矩形区域；根据所述矩形区域，确定所述第二边界圆。4.如权利要求3所述的虹膜定位方法，其特征在于，根据所述矩形区域，确定所述第二边界圆，包括：在所述矩形区域内，选取设定行像素；根据所述设定行像素的灰度值，确定每一行像素中位于所述第一边界圆两侧的灰度值跳变最大的像素点；根据所述像素点，确定所述第二边界圆的边界点；采用最小二乘法对所述第二边界圆的边界点进行曲线拟合，确定所述第二边界圆的圆心和半径。5.如权利要求4所述的虹膜定位方法，其特征在于，根据所述像素点，确定所述第二边界圆的边界点，包括：对于同一行像素中确定的位于所述第一边界圆两侧的灰度值跳变最大的两个像素点，分别确定每一个所述像素点到所述第一边界圆的圆心的水平距离；根据所述水平距离，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨倩倩，郭慧杰，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11