[发明专利]一种基于灰度信息的虹膜识别预处理方法

摘要

本发明提供的一种基于灰度信息的虹膜图像预处理方法，它首先通过二值化，数学形态学，灰度投影等操作定位出瞳孔的粗略圆心(x_o，y_o)，然后在(x_o，y_o)附近的若干行上由中心向两侧开始搜索灰度值大于T的并且离(x_o，y_o)距离最短的点作为瞳孔边界点，经过曲线拟合可以定位出瞳孔的精确圆心和半径，接着计算上面搜索这些象素点所在行的灰度水平一阶差分值，并在虹膜外边界点可能出现的范围内搜索水平一阶差分值之和最大点，将其作为虹膜外边界点并进行曲线拟合得到虹膜外边缘的精确圆心和半径。最后根据归一化的图像，通过计算点锐度和有效象素点个数对虹膜图像质量进行判断。采用本发明的虹膜图像预处理方法，不仅可以减少定位时反复迭代所需时间，而且能根据提取出的虹膜图像对虹膜图像质量做出快速准确地的判断。

主权项

1.本发明涉及一种基于灰度信息的虹膜识别预处理方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1.通过摄像装置，对人眼中的虹膜进行图像采集，得到含有虹膜图像的原始灰度图像；步骤2.选取一个固定的阈值Vb，将原始虹膜图像进行二值化；步骤3.对步骤2中得到的二值图像，进行数学形态学中的闭合运算来消除二值图像中的小空洞；步骤4.计算步骤3中得到图像的水平对度投影Sh(x)和垂直灰度投影Sv(y)；并搜索水平灰度投影Sh(x)取最小值时的横坐标xo和垂直灰度投影Sh(y)取最小值是的纵坐标yo，将(xo，yo)视为瞳孔的粗略中心；步骤5.在点(xo，yo)所在的行和该点附近的若干行上，通过灰度值的比较，搜索出一系列一系列瞳孔边界点的坐标；步骤6.由于瞳孔的内边缘非常类似于一个圆，因此，对步骤5中得到的一系列瞳孔边界点进行圆拟合，最后得到瞳孔的精确圆心(xp，yp)和半径rp；步骤7.计算坐标点(xp，yp)所在行的水平一阶差分；并在纵坐标为yp一行及其临近行上，通过在虹膜外边缘可能存在的区间搜索水平一阶差分值之和取最大值时对应的坐标点，可以得到一系列虹膜外缘边界点；步骤8.由于瞳孔的外边缘也非常类似于一个圆，因此，对步骤7中得到的一系列虹膜外边缘边界点进行与步骤6中类似的圆拟合，得到虹膜外边缘的精确圆心(xi，yi)和半径ri；步骤9.对定位出的虹膜区域进行归一化处理；步骤10.计算步骤11中的到的归一化虹膜图像的点锐度，并与预先设定的用于判断虹膜图像是否清晰的阀值Vf进行比较，若f≥Vf，则认为图像的清晰度满足系统的要求，否则，认为不满足系统的要求；步骤11.统计归一化虹膜图像中有效象素点的个数，将有效象素点的个数K与预先设定的用于判断虹膜图像是否存在眼睑和睫毛遮挡问题的阀值Vk进行比较，若K≥Vk，则认为虹膜图像的可见度满足系统的要求，否则，认为不满足系统的要求；通过以上步骤我们就从原始的含有虹膜的图像中提取出归一化的虹膜图像，并且判断出该图像是否满足系统的要求。