【技术实现步骤摘要】
本申请涉及眼科医学图像处理领域，尤其涉及一种瞳孔自动定位方法及装置。
技术介绍
1、随着电子设备在生活中的应用越来越广泛，青少年的近视率越来越高。根据统计数据显示，我国近视人数已经超过6亿人，青少年近视率已经高居世界第一。为了预防及治疗近视，视光测量仪器在眼科医疗领域变得越来越重要，测量屈光度与眼轴长度对近视的预防以及眼视力屈光问题的及早发现有着重要意义，也为后续的激光屈光手术做检查辅助。瞳孔定位在视光测量中具有重要的作用，瞳孔定位的准确性会影响近视的诊断以及矫正。现有技术中上，采用专业人员手动实现瞳孔定位对焦，耗时长，也很难精准定位。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提出了一种瞳孔自动定位方法及装置，以便检测瞳孔位置。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种瞳孔自动定位方法，该方法包括：
3、根据光源点在瞳孔上的几何反射图案，获取该反射图案的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标；
4、根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点；
5、根据瞳孔边缘点周围的像素值差异情况确定瞳孔清晰度，改变相机与瞳孔的相对距离，获取各距离下的瞳孔清晰度；
6、将瞳孔清晰度最优时相机与瞳孔的相对距离作为最佳距离，调整相机与瞳孔的相对距离至最佳距离。
7、优选地，在所述根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点后，该方法还包括：将各瞳孔边缘点的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的精坐标，并根据瞳孔中心位置的精坐标调整相机与瞳孔在竖直平
8、优选地，根据光源点在瞳孔上的几何反射图案，获取该反射图案的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标包括：
9、根据所述反射图案的像素值特征获取反射图案的初步候选点；
10、对相互间隔小于阈值的初步候选点进行合并，得到合并后的代表候选点；
11、根据各代表候选点的间隔距离及各代表候选点连线的角度差，获取间隔距离分布最均匀和/或角度差分布最均匀的一组代表候选点作为光源点候选点；
12、根据各光源点候选点的几何关系确定其几何中心，将几何中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标。
13、优选地，所述根据所述反射图案的像素值特征获取反射图案的初步候选点包括：
14、对所述反射图案进行最大值滤波获得第一图像，对所述反射图案进行最小值滤波获得第二图像；
15、将所述第一图像与所述第二图像对应位置的像素值相减得到第三图像；
16、对所述第三图像进行二值化，将二值化图像中表征亮度高值的点作为初步候选点。
17、优选地，根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点包括：
18、对所述眼球图像进行预处理和轮廓检测；
19、若在图案中检测到所有光源点，选取各相邻光源点之间的轮廓边缘点作为瞳孔边缘点；
20、若检测的光源点有缺失，则选取检测到的各相邻光源点之间的轮廓边缘点作为瞳孔边缘点并进行椭圆拟合，根据椭圆参数确定位于椭圆周围预设范围内的轮廓边缘点也作为瞳孔边缘点。
21、优选地，对所述眼球图像进行预处理和轮廓检测包括：
22、根据粗坐标的像素值设置二值化参数，对图像进行二值化；
23、进行形态学操作；
24、根据粗坐标筛选出瞳孔区域对应的二值连通域以及对应的轮廓坐标。
25、优选地，根据瞳孔边缘点周围的像素值差异情况确定瞳孔清晰度包括：
26、沿着瞳孔中心位置到各瞳孔边缘点的方向分别计算每个瞳孔边缘点前、后各预设数量点的像素均值，并将前、后的像素均值之差作为该瞳孔边缘点的清晰度；
27、对所有瞳孔边缘点的清晰度进行统计，将统计结果作为瞳孔清晰度。
28、优选地，根据瞳孔边缘点周围的像素值差异情况确定瞳孔清晰度，改变相机与瞳孔的相对距离，获取各距离下的瞳孔清晰度包括：
29、改变相机与瞳孔的相对距离，获取各距离下的眼球图像；
30、选取各相邻光源点之间的轮廓边缘点作为瞳孔边缘点，沿着瞳孔中心位置到各瞳孔边缘点的方向分别计算每个瞳孔边缘点前、后各预设数量点的像素均值，并将前、后的像素均值之差作为该瞳孔边缘点的清晰度；
31、以两个相邻光源点之间的瞳孔边缘点为一个集合，分别对各集合的瞳孔边缘点的清晰度进行统计，将统计结果作为该集合的清晰度，若在某张图像中某集合不存在，则该图像中该集合的清晰度为0；
32、获取1个集合在所有图像中对应的一组清晰度序列，统计该组清晰度序列中不为0的图像个数，确定所有集合中个数的最大值numebr1；
33、获取某2个集合在所有图像中对应的2组清晰度序列，统计这2组清晰度序列中同时不为0的图像个数，确定所有集合中个数的最大值numebr2；
34、依次获取某n个集合在所有图像中对应的n组清晰度序列，统计这n组清晰度序列中同时不为0的图像个数，确定所有集合中个数的最大值numebrn，其中，n为自然数，1＜n≤光源点数；
35、若number1-numbern的差值符合预设条件，则选取numbern-1所对应的n-1个集合的清晰度统计值作为各张图像所对应的距离下的瞳孔清晰度。
36、优选地，将瞳孔清晰度最优时相机与瞳孔的相对距离作为最佳距离包括：
37、对获取到的各距离下的瞳孔清晰度进行4阶曲线拟合操作，将拟合曲线最大值对应的相机与瞳孔的相对距离作为最佳距离。
38、本申请实施例提供了一种瞳孔自动定位装置，该装置包括：
39、粗坐标模块，用于根据光源点在瞳孔上的几何反射图案，获取该反射图案的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标；
40、瞳孔边缘点获取模块，用于根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点；
41、清晰度模块，用于根据瞳孔边缘点周围的像素差异情况确定瞳孔清晰度，改变相机与瞳孔的相对距离，获取各距离下的瞳孔清晰度；
42、自动定位模块，用于将瞳孔清晰度最优时相机与瞳孔的相对距离作为最佳距离，调整相机与瞳孔的相对距离至最佳距离。
43、本申请提供的技术方案能够快速准确检测到瞳孔，并计算出可靠的清晰度指标来实现瞳孔的自动定位，并且在眼睛被遮挡的情况也能筛选出真正属于瞳孔边缘的坐标，从而实现瞳孔的自动定位。本申请的技术方案只依赖于图像处理方法，计算量少，能够满足树莓派等低成本小型设备的处理速度，且无需加入额外的光路设计以及硬件设备等，更加方便经济。
44、本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种瞳孔自动定位方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点后，该方法还包括：将各瞳孔边缘点的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的精坐标，并根据瞳孔中心位置的精坐标调整相机与瞳孔在竖直平面内的相对投影位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据光源点在瞳孔上的几何反射图案，获取该反射图案的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述反射图案的像素值特征获取反射图案的初步候选点包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述眼球图像进行预处理和轮廓检测包括：
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据瞳孔边缘点周围的像素值差异情况确定瞳孔清晰度包括：
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据瞳孔边缘点周围的像素值差异情况确定瞳孔清晰度，改变相
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将瞳孔清晰度最优时相机与瞳孔的相对距离作为最佳距离包括：
10.一种瞳孔自动定位装置，其特征在于，该装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种瞳孔自动定位方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据含有瞳孔的眼球图像及粗坐标获取瞳孔边缘点后，该方法还包括：将各瞳孔边缘点的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的精坐标，并根据瞳孔中心位置的精坐标调整相机与瞳孔在竖直平面内的相对投影位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据光源点在瞳孔上的几何反射图案，获取该反射图案的中心位置坐标作为瞳孔中心位置的粗坐标包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述反射图案的像素值特征获取反射图案的初步候选点包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯文，冯亦盛，姚秋杰，
申请(专利权)人：南京博视医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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