[发明专利]一种基于主动外观模型的虹膜区域分割方法及装置

权利要求书

1.一种虹膜区域分割方法，其特征在于，所述虹膜区域分割方法是基于主动外观模型的虹膜区域分割方法，所述方法包括：

主动外观模型建立步骤，利用预先采集的多幅人眼样本图像来建立由人眼形状模型和人眼纹理模型构成的主动外观模型；

主动外观模型匹配步骤，对要进行虹膜区域分割的输入人眼图像和在所述主动外观模型建立步骤中建立的所述主动外观模型进行匹配，以获得呈现所述输入人眼图像中的人眼轮廓的多个特征点；以及

边界拟合步骤，从在所述主动外观模型匹配步骤中获得的多个特征点中选择用于拟合所述输入人眼图像中的各条边界的特征点来进行拟合，以获得分割出的虹膜区域，

其中，在所述主动外观模型建立步骤和所述主动外观模型匹配步骤中均利用了相位一致性信息。

2.根据权利要求1所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述主动外观模型建立步骤包括：

样本图像相位一致性信息计算步骤，对所述预先采集的多幅人眼样本图像中的每一幅计算相位一致性信息；以及

人眼纹理模型建立步骤，利用计算出的相位一致性信息来建立构成所述主动外观模型的人眼纹理模型。

3.根据权利要求2所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述人眼纹理模型建立步骤包括：

形状划分步骤，对所述预先采集的多幅人眼样本图像的均值形状和利用所述计算出的相位一致性信息来对所述多幅人眼样本图像进行标记而获得的多个样本形状分别进行Delaunay三角划分；

纹理归一化步骤，通过分片仿射变换来将所述计算出的相位一致性信息分别映射到所述均值形状，以获得归一化后的样本纹理信息；以及

主成分分析处理步骤，利用主成分分析法处理所述样本纹理信息，以获得纹理参数、纹理模型。

4.根据权利要求3所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述人眼纹理模型建立步骤包括：

纹理归一化步骤，利用基于对应点的图像配准算法来将所述计算出的相位一致性信息分别映射到所述均值形状，以获得归一化后的样本纹理信息；以及

主成分分析处理步骤，利用主成分分析法处理所述样本纹理信息，以获得纹理参数、纹理模型。

5.根据权利要求1所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述主动外观模型匹配步骤包括：

输入图像相位一致性信息计算步骤，对所述要进行虹膜区域分割的输入人眼图像计算相位一致性信息；

输入图像纹理计算步骤，利用计算出的输入人眼图像的相位一致性信息来计算所述输入人眼图像的纹理；以及

外观纹理匹配步骤，将计算出的所述输入人眼图像的纹理与在所述主动外观模型建立步骤中建立的所述主动外观模型的纹理进行匹配，以获得呈现所述输入人眼图像中的人眼轮廓的多个特征点。

6.根据权利要求1所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述主动外观模型建立步骤还包括：

样本图像采集步骤，预先采集不同人的左右两只眼睛的所述多幅人眼样本图像；

特征点标定步骤，在所述多幅人眼样本图像上人工地标定特征点；

特征点对齐步骤，将所述多幅人眼样本图像中的对应特征点对齐；

人眼形状模型建立步骤，利用在所述特征点对齐步骤中进行对齐后的所述多幅人眼样本图像中的特征点来建立构成所述主动外观模型的人眼形状模型；以及

合成步骤，将所建立的所述人眼形状模型和所述人眼纹理模型进行结合来获得所述主动外观模型。

7.根据权利要求6所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，在所述特征点对齐步骤中，采用普氏分析来得到去除平移、尺度和旋转的对齐图像。

8.根据权利要求6所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，在所述人眼形状模型建立步骤和所述人眼纹理模型建立步骤中，利用主成分分析来得到所述人眼形状模型和所述人眼纹理模型。

9.根据权利要求1所述的虹膜区域分割方法，其特征在于，所述各条边界包括虹膜边界、瞳孔边界、上下眼皮边界。