基于星射線模型和高密度連通區(qū)域聚類的瞳孔中心定位算法.pdf

1、近年來，信息技術(shù)飛速發(fā)展，它的應(yīng)用也遍布人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。人們利用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù)服務(wù)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等各方面。而在這些活動(dòng)中，人機(jī)交互都將是永遠(yuǎn)的主題。鑒于它對(duì)社會(huì)發(fā)展、人類進(jìn)步如此重要，人們便開始研究如何實(shí)現(xiàn)自然、便利和無所不在的人機(jī)交互。它將會(huì)成為現(xiàn)代科技領(lǐng)域研究的至高目標(biāo)，它的創(chuàng)新也必將引領(lǐng)新的技術(shù)潮流。而眼球跟蹤定位算法在人機(jī)交互領(lǐng)域內(nèi)具有很重要的應(yīng)用，且存在很大的發(fā)展空間。另外，醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，瞳孔的準(zhǔn)確定位，

2、以及眼球運(yùn)動(dòng)的跟蹤會(huì)對(duì)一些眼睛疾病和腦部神經(jīng)疾病提供新的治療方案，也會(huì)給醫(yī)生帶來更精準(zhǔn)和更便捷的診療。乃至整個(gè)醫(yī)學(xué)界，也必將帶來重大的突破。并且，身份認(rèn)證領(lǐng)域，生物識(shí)別系統(tǒng)成長(zhǎng)迅速。網(wǎng)絡(luò)世界的越發(fā)紛雜，導(dǎo)致客戶私密信息的泄露越來越頻繁，這就對(duì)各個(gè)場(chǎng)合的身份認(rèn)證系統(tǒng)要求越來越高。近幾年，虹膜識(shí)別系統(tǒng)的研究獲得了大量研究者的關(guān)注，在此基礎(chǔ)之上，他們也意識(shí)到，瞳孔中心定位算法的改進(jìn)也是不可忽視的部分。
　　就目前公開的算法而言，可以看出

3、在此方面已經(jīng)有很大的改進(jìn)和突破，但是仍然存在一些不足，仍有很大的進(jìn)步空間。像處理噪聲，比如離軸畸變、生理畸變以及毛發(fā)和眼瞼的遮擋，這些復(fù)雜條件往往會(huì)導(dǎo)致算法定位的不理想。然而，在此方面，雖然也有一些研究，但是還不能達(dá)到想要的理想效果，所以瞳孔中心定位算法仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。另外，算法中眼部圖像的處理也是很重要的一點(diǎn)，想要保證算法的高性能，必須保證眼部圖像的高質(zhì)量。
　　針對(duì)目前定位算法的不足，本文根據(jù)人體眼部的生理特征，結(jié)合信息技

4、術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，提出了一種高精度、高效率、高魯棒性的瞳孔中心定位算法。算法運(yùn)行時(shí)，首先采用本文第二章介紹的視頻采集設(shè)備采集眼球運(yùn)動(dòng)視頻，然后讀取每段視頻的每一幀圖像，壓縮成768*342像素，接著采用由圖像的Haar特征訓(xùn)練的最佳Adaboost強(qiáng)分類器，圈定感興趣區(qū)域(ROI)。然后進(jìn)行眼部圖像感興趣區(qū)域反光點(diǎn)的檢測(cè)和填充。對(duì)填充好的感興趣區(qū)域采用星射線模型進(jìn)行瞳孔邊緣特征點(diǎn)的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)檢測(cè)到的邊緣候選特征點(diǎn)進(jìn)行基于高密度連通區(qū)