基于改进轮廓跟踪的瞳孔快速检测

提出一种基于直方图二值化和改进的轮廓跟踪的瞳孔检测方法。首先对采集的瞳孔图像计算直方图,根据直方图特征取出合适的阈值进行二值化,再对二值化后的图像进行轮廓跟踪,得到精确的轮廓边界,进而得到直径、中心等信息。对前一帧瞳孔图像进行瞳孔信息计算后,后一帧图像以该瞳孔中心为中心,缩小检测区域进行直方图二值化及瞳孔轮廓跟踪,得到该帧图像的瞳孔信息,减少运算,加快检测速率。该算法鲁棒性高,速度快,可满足300帧/s的实时检测速度。     

一种基于直线行扫描的虹膜快速定位算法

为提高虹膜的定位速度,提出一种粗定位与精定位相结合的虹膜快速定位算法.首先,利用阈值对人眼图像进行分割提取瞳孔,对二值化瞳孔区域进行形态学开元算去除瞳孔区域外睫毛等噪声点;然后对瞳孔区域进行直线行扫描提取瞳孔边界点,并利用边界点进行最小二乘拟合粗略定位内边缘;最后利用圆梯度算子对虹膜内外边缘进行精确定位.对CASIA(version 1.0)虹膜数据库中100多幅虹膜图像进行定位实验,所提算法的平均耗费时间为1.38s,圆梯度算子耗时9.8s,Hough变换方法耗时14.3s.定位结果表明文中算法对不同质量的虹膜图像定位速度快,精度高,鲁棒性强.     

基于图像处理的瞳孔大小检测算法研究

人眼瞳孔大小的检测技术在医学领域具有较大的研究和应用意义.采用图像处理技术开展了瞳孔大小的检测算法研究,通过对瞳孔图像进行预处理、获取图像处理区域、边缘检测、链码编码算法识别瞳孔边界、改进Hough圆拟合瞳孔及大小计算,实现了瞳孔大小的检测功能.通过对正常人眼瞳孔图像以及病变瞳孔图像检测的实验分析,算法实现的瞳孔拟合覆盖率达到85％以上,检测时间短,易于在实时系统中应用.     

一种改进的瞳孔定位方法

通过对图像进行相应的预处理,对有灰度等级的所有像素求取最大类间方差,获得二值化图像的最佳阈值,最后采用Hough变换确定瞳孔的中心位置.实验证明,该方法是一种有效的瞳孔定位方法.     

面向近眼式应用的快速瞳孔中心定位算法

针对Hough圆变换、最小二乘法椭圆拟合瞳孔中心定位算法中运算量大的问题,提出一种基于椭圆外切矩形的快速瞳孔中心定位算法。该算法从人眼图像中通过阈值分割得到瞳孔区域,对瞳孔区域进行边缘像素点的提取,然后利用椭圆外切矩形模型定位出瞳孔中心。通过Matlab对中国科学院自动化研究所公开的虹膜数据库中756张人眼图像进行遍历实验验证,所提算法定位准确率为98.3%,平均用时0.192 s。在同等条件下,与Hough圆变换、最小二乘法椭圆拟合算法进行对比,在保证定位准确率的同时,所提算法平均用时更少。实验结果表明,所提算法能够快速准确地完成瞳孔的中心定位。     

基于对比度补偿的古籍图像二值化算法研究

环境因素及不当保存会使古籍退化严重,对此设计一种二值化算法来解决具有均匀字符大小的退化古籍图像的低对比度问题,从而更好地揭示古籍所记载内容.算法首先利用Canny算子提取图像文本的边缘信息并估计平均笔划宽度,根据笔划宽度来估计古籍图像背景,然后用背景信息来对古籍进行对比度补偿,从而提高古籍图像对比度,最后利用Howe的算法对补偿后的古籍进行二值化处理,后处理算法进一步提高了图像质量,得到最终的二值图像.实验结果证实了该算法的有效性.该算法优于在ICFHR’2014国际会议上获得第一名的Mesquita的算法.     

虹膜图像内外边缘定位算法研究

虹膜定位是虹膜识别过程中的重要环节,定位的速度和精度决定了整个虹膜识别系统的性能,精确的虹膜定位是有效进行虹膜识别的前提,所以一种简洁有效的虹膜定位算法是至关重要的。针对现有的虹膜定位算法的局限性,提出了一种新的虹膜定位算法。首先从虹膜图像的灰度直方图入手,分析虹膜图像的结构及其灰度分布,先用二值化的方法分离出瞳孔,再用数学形态学方法对其进行膨胀和腐蚀运算,然后确定瞳孔的圆心和半径,对内边缘进行精确定位。利用虹膜定位的先验知识,在缩小搜索范围的基础上,再用形态学算法与新的Hough变换相结合来进行虹膜图像外边缘的定位,确定外圆圆心及半径。实验结果证明了该算法的有效性和可行性。     

一种改进的QR码图像二值化算法

对光照不均的QR码图像进行全局二值化处理后,会出现全白或全黑的误差区域,在局部二值化过程中会出现伪边界情况,并且计算时间也会变长。针对光照不均的QR码图像提出了一种改进的基于背景灰度的二值化算法。首先,根据二维码源图像大小进行分块处理,使用灰度估算公式对分块的灰度值进行计算。其次,使用联合插值算法产生背景灰度水平图像,然后用背景灰度水平图像替代源图像得到校正图像。最后,采用Ostu算法对校正图像进行二值化。实验结果表明,该算法能有效的校正光照不均的QR图像,并得到一个良好的二值化图像。     

一种用于信息注释和鉴别的二值图像水印算法

针对二值图像应用,提出了一种适用于信息注释和鉴别的分块二值图像水印新算法.算法的计算量较小而嵌入容量较大,通过对可用分块的像素模式划分优先级,提供了水印嵌入容量和图像质量间平衡的手段.水印提取不需原图像,但需提供嵌入位置的信息.     

基于对比度增强和背景估计的文档图像二值化

针对文档图像存在的退化状况对其二值化处理的影响,文中提出一种基于对比度增强和背景估计的文档图像二值化算法,用于对退化的文档图像进行二值化增强处理。该算法根据不同子区域亮度信息的差异采用不同对比度增强算法对文档图像进行增强处理,通过运用形态学闭运算对增强后的文档图像进行处理来移除文档图像的背景,结合Ostu和Sauvola算法获取文档图像的二值化图像,并通过基于边缘像素邻域灰度值的分布情况进行文本断笔修复。实验结果表明,该算法的F-Measure（FM）为90.47%,峰值信噪比（PSNR）达到19.15 dB,负率指标（NRM）低至0.053 8,分类错误度量（MPM）降至0.000 33,验证了本文提出的二值化算法的有效性。     

光瞳滤波投影光刻实验研究

介绍了一套自行研制的用于光瞳滤波实验的投影光刻实验系统，其物镜光瞳处预留出放滤波器的位置，可方便取放滤波器。在理论分析的基础上，开展了光刻对比实验研究，实验研究，实验研究结果表明光瞳滤波能大幅度提高投影光刻成像系统分辨力，并增大焦深，是一种比较有效地提高投影光刻成像质量的方法。     

偏心摄影验光仪的空间变分析与数字模拟

偏心摄影验光(EPR)是测量人眼屈光状态的一种简便方法。在分析偏心摄影验光仪中新月形的形成过程和瞳孔像的光强分布时,目前所有的方法都是利用几何光学理论并忽略光的衍射作用。为了提高理论分析的准确性,提出一种建立在波动光学基础上的空间变分析法,详细说明了形成新月形的空间变过程,并用计算机模拟出不同屈光度的近视眼瞳孔像及其沿子午方向的光强分布。对比几何光学理论的结论,该方法更为精确。     

光刺激下瞳孔图像动态采集系统的研发

瞳孔动态变化特性是一个不受人的主观意愿影响的客观生理参数。针对人体疲劳客观参量检测中对瞳孔动态图像采集的特殊要求,研制了光刺激下的瞳孔动态图像采集系统。主要介绍系统的组成及其设计思路,重点介绍了光刺激器原理、各模块组成及具体的设计方法。实验表明,该系统能够对艟孔动态图像进行有效地采集,为寻找表征疲劳的特征参数奠定了基础...     

基于WinCE平台的人眼瞳孔快速精确定位的实现

针对如何提高瞳孔定位的效率和精度以改善眼睛检测类仪器结果的可靠性,本文介绍了基于Arm11硬件平台在WinCE环境下采用Directshow技术架构实现摄像头图像数据采集及实时视频图像处理分析的实践过程,并在此基础上运用先粗略图像定位再精确定位的方法实现实时人眼瞳孔精确定位。实验中采用的是基于图像灰度信息的瞳孔定位算法,在WinCE平台下成功精确地定位出瞳孔中心,该算法简单高效适用于嵌入式平台环境下,在WinCE环境下运用此算法成功实现了15fps的实时瞳孔定位。     

基于DMD的红外动态图像生成技术

介绍了一种基于DMD的红外动态图像生成技术,可以便捷、快速地生成在各种地域各种环境下的红外图像,逼真地反映导引系统入瞳处红外辐射的时间与空间分布.用此图像来测试评估导引系统,就可以得到全面的性能指标,对导引系统的改进提供数据资料.     

基于主动轮廓线的虹膜内边界的定位方法

在图像中虹膜位置的有效定位是虹膜识别的关键问题。用一种基于主动轮廓线的方法定位虹膜内边界,先用灰度投影法检测出瞳孔内的一点作为瞳孔的伪圆心,不要求该点一定在瞳孔中心附近,只要能落在瞳孔内部即可;然后以该点为中心,在其周围等间隔地取几个点作为初始的snake,按照snake的运行机制不断进化,直到虹膜的内边界为止;最后,计算进化后的snake形心和snake上的控制点与该形心的距离,取其平均值作为瞳孔的半径,形心作为瞳孔的圆心,即可准确定位出虹膜内边界的位置。实验表明,与常见的定位方法———Hough变换和Daugman的圆形检测算子相比,文中的方法速度快、精度高,而且,对瞳孔初始的伪圆心要求不高,鲁棒性更强。     

采用二值化相位光瞳的光学扫描全息方法

为了降低对随机相位板的精度要求,提出在光学扫描全息系统中采用二值化相位光瞳对多层3维物体进行全息成像的方法,进行了相关的理论分析和数值模拟。结果表明,与采用连续随机相位光瞳函数的情况类似,采用二值化相位光瞳也能在图像重构时有效地消除模糊的离焦层图像;同时,重构图像的质量与采用的二值随机相位光瞳的随机度有关,当随机度不太低时,可得到质量能接受的重构图像。这一结果对于降低实验条件的要求是有帮助的。     

基于红外差分图像的驾驶员疲劳检测系统

通过对各种疲劳检测方法进行比较分析,提出了一套基于PERCLOS的驾驶员疲劳检测系统总体设计方案。该系统采集图像使用红外光源,利用人眼对两种波长(850nm/950nm)红外光线的反射率的明显差异,应用图像差分的方法,采用直方图均衡化、二值化、膨胀、腐蚀等图像分析手段,同时利用Kalman(卡尔曼)滤波器对眼部位置进行跟踪预测,实现准确定位、跟踪并识别出驾驶员眼睛的睁开和闭合过程,通过分析眼睛闭合时间来判断疲劳程度。     

三维全屏幕象差特性的研究

从全息屏幕对投影物镜出瞳象(即视觉区域)的形成及该出瞳象对高斯象的偏离出发,研究了三维全息屏幕的象差特性。