非接触式眼压计人眼跟踪算法研究

刘颖，王劲松，王苗

（长春理工大学 光电工程学院，长春 130022）

非接触式眼压计是医疗机构常用的测量人体眼压的计量器具，利用空气脉冲喷射对眼角膜进行压平，将外加机械力替换为气体压力，通过空气脉冲开始喷射到角膜达到压平状态的时间，对气体压力进行计算，最后得到被测者压眼的压值从而测出眼压数值［1-2］。眼压测量的第一步就是识别跟踪到人眼瞳孔才能进行接下来的喷气测量操作。在以往的跟踪定位方法中，通常是使用单目摄像机，得到跟踪目标对应的二维坐标。但是单目视觉获取信息较少，距离信息在环境中存在干扰的情况下，无法准确计算。当前常采用双目摄像机进行定位，对两图像中目标分别进行跟踪，然后对跟踪结果进行特征点坐标提取，对空间点进行三维坐标计算。传统的Mean-Shift算法对人眼图像进行处理，对瞳孔进行跟踪过程中，有跟踪目标丢失现象［3］。对其造成原因进行分析可知，采用均值漂移跟踪算法跟踪目标时，是以前一帧的目标中心作为当前帧初始搜索中心，对其周围局部范围内寻找最佳匹配，若目标静止或移动速度较慢，则可以利用Mean-Shift算法找到跟踪目标［3-5］。但若目标移动速度较快，使用前一帧确定的中点，确定本帧图像开始进行处理的中点，则可能会造成目标搜索失败，最终导致目标跟踪失败。眼球的转动在摄像机近距离拍摄的情况下可看作是快速转动的过程，需要对Mean-Shift算法进行优化，以达到不会丢失瞳孔目标实现人眼瞳孔的精确跟踪目的。……