[发明专利]全息系统的虹膜轮廓拟合方法

说明书

本发明提出一种全息系统的虹膜轮廓拟合方法，涉及虚拟现实技术领域，基于图像采集设备与人眼位置相对固定认为人眼虹膜面积为固定值这一前提，提出如下步骤：第一步，人工调整合适阈值；第二步，椭圆拟合；第三步，在处理每一帧图像时使用初始阈值I₀进行图像二值化处理并进行椭圆拟合；第四步，计算每一帧图像拟合后的椭圆面积S₁，并进行判断；第五步，输出椭圆圆心为虹膜的中心点坐标值。本发明的全息系统的虹膜轮廓拟合方法，采用椭圆拟合虹膜轮廓，并用椭圆中心点坐标来近似虹膜中心点坐标，进而估计出用户视线的方向。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其是一种全息系统的虹膜轮廓拟合方法。

背景技术

为了获取人的视线方向，需要从人眼图像中确定出虹膜的中心点坐标，然后根据此坐标值来判断视线的方向。通常情况下，为了能够更好的对目标图像进行拟合，一般把采集到的图像进行二值化处理。通过观察预处理以后的人眼图片，发现虹膜部分颜色较暗，其余部分颜色较亮，可以通过取合适的阈值将图像二值化，然后对其轮廓进行提取并用椭圆拟合。但是不同的阈值对二值化以后的图像有很大影响，而且由于用户在虚拟全息环境中外界的环境光对图像的亮暗程度也是有一定的干扰，这将导致系统对每一帧图片处理时所需的合理阈值是不同的。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供一种全息系统的虹膜轮廓拟合方法。

本发明具体采用如下技术方案实现：

一种全息系统的虹膜轮廓拟合方法，基于图像采集设备与人眼位置相对固定认为人眼虹膜面积为固定值这一前提，提出如下步骤：

第一步，人工调整合适阈值，在进入全息系统前对用户眼部图像进行人工校准，即选取合适的阈值使椭圆对虹膜的拟合最佳，记录此阈值为初始阈值I₀；

第二步，椭圆拟合，计算该椭圆的面积S₀；

第三步，在处理每一帧图像时使用初始阈值I₀进行图像二值化处理并进行椭圆拟合；

第四步，计算每一帧图像拟合后的椭圆面积S₁，并进行如下判断：(1)若|S₁-S₀|<＝△(△＝0.1为阈值精度)则认为椭圆拟合正确，即找到虹膜位置；(2)若|S₁-S₀|>△则认为阈值不合理，需要调整阈值大小并且重新进行椭圆拟合，直到拟合正确为止；(3)若阈值大小超出合理范围，则认为这一帧图像无法进行正常的拟合，退出该次拟合过程并进入下一帧图像的处理；

第五步，输出椭圆圆心为虹膜的中心点坐标值。

本发明提供的全息系统的虹膜轮廓拟合方法，其有益效果在于：采用椭圆拟合虹膜轮廓，并用椭圆中心点坐标来近似虹膜中心点坐标，进而估计出用户视线的方向。

附图说明

图1是本发明虹膜轮廓拟合方法的流程图；

图2是二值化后图像示意图；

图3是椭圆拟合后的图像示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。