公开了用于眼睛图像分割和图像质量估计的系统和方法。在一个方面，在接收眼睛图像之后，诸如增强现实装置的装置可以使用具有合并架构的卷积神经网络来处理眼睛图像，以生成分割的眼睛图像和眼睛图像的质量估计。分割的眼睛图像可以包括背景区域、巩膜区域、虹膜区域或瞳孔区域。在另一方面，可以训练具有合并架构的卷积神经网络用于眼睛图像分割和图像质量估计。在又一方面，该装置可以使用分割的眼睛图像来确定例如瞳孔外形和虹膜外形的眼睛外形。该装置可以使用眼睛外形来创建虹膜区域的极性图像，用于计算虹膜代码或生物认证。