一种基于三维眼球模型和Snakuscule的虹膜中心定位算法

作     者：周小龙 姜嘉祺 林家宁 陈胜勇 ZHOU Xiao-long;JIANG Jia-qi;LIN Jia-ning;CHEN Sheng-yong

作者机构：浙江工业大学计算机科学与技术学院 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2019年第46卷第9期

页      面：284-290页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61876168,61403342,U1509207,61603341) 浙江省自然科学基金(LY18F030020) 湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室开放基金(2017SDSJ03)资助 

主　　题：三维眼球模型 虹膜中心定位 能量模型 Snakuscule 

摘      要：为提高视线估计中人眼虹膜中心定位的准确性,提出了一种基于三维眼球模型和Snakuscule的新型虹膜中心定位算法。首先,通过人脸对齐方法获取面部特征点,利用特征点初步求得虹膜中心粗定位点;然后,通过判断眼部区域状态降低图像带来的误差;接着,针对Snakuscule能量模型进行改进,通过初始化一个半径固定的Snakuscule模型,对虹膜轮廓进行迭代更新。通过改进的Snakuscule模型结合三维眼球模型获得能量值,其中三维眼球模型反映了虹膜中心、眼球中心和虹膜边界之间组成的几何关系,根据所求能量值不断迭代更新虹膜轮廓,求得最终虹膜中心精确定位点。最后,在BioID脸部数据库上的实验验证了所提算法的有效性和优越性,该算法的最大标准误差在e≤0.05,e≤0.1和e≤0.25内分别达到了85.0%,97.8%和99.8%。