CN102834837A - 使用多个虹膜模板的虹膜识别装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用按每个人登记的多个虹膜模板的虹膜识别方法以及实施这种方法的装置，所述方法包括：取得登记对象的单个或多个眼睛图像的步骤；从上述取得的单个或多个眼睛图像生成登记虹膜模板集合并登记在数据库中的步骤；用摄影机多次拍摄并取得用于认证的眼睛图像的步骤；从上述为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像制成多个认证用虹膜模板并构成认证用虹膜模板集合的步骤；将保存在上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤。

Description

使用多个虹膜模板的虹膜识别装置及方法

技术领域

本发明涉及一种使用按每个个人登记的多个虹膜模板的虹膜识别方法以及实施所述方法的装置，所述方法包括将保存在数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤和根据上述比较结果进行认证或身份确认的步骤。

背景技术

通常，虹膜识别方法通过将从摄影机所拍摄的眼睛图像中提取的虹膜区域与从另一个眼睛图像中提取的虹膜区域相互比较，来进行认证或身份确认。如果用摄影机拍摄眼睛时周围的环境不佳，有可能得到存在取得的眼睛图像没有对准焦点、在虹膜区域中进入了噪声、或者虹膜区域被睫毛、眼睑、光的反射等遮住、或只拍摄到虹膜的一部分区域等问题的眼睛图像。

在Sarnoff公司的虹膜摄影机的情况下，为了拍摄远离摄影机的对象的眼睛而利用了强的照明，但这种照明会在取得的眼睛图像的虹膜部分上产生反射，其结果成为了虹膜识别精度降低的原因。

因此，在眼睛图像中存在的问题是从眼睛图像中错误地提取虹膜区域的原因之一，而即使顺利地提取出虹膜区域，也会因情况的不同而成为虹膜识别精度降低的原因。现有的虹膜识别方法是对对象重新拍摄并重新取得无大问题的眼睛图像，或将有问题的图像原样地或将问题的图像恢复而用于虹膜识别。

在现有技术中，将取得的眼睛图像进行恢复并用于虹膜识别的方法很多，作为典型的方法可以举出：在取得的眼睛图像存在噪声的情况下执行将噪声消除的操作的方法、在焦点未对准的情况下对图像应用锐化（Sharpening）技术的方法等。

与上述方法不同的现有方法之一是利用一种图像配准（image registration）技术将多个照明选择性地点亮并得到多个脸图像之后，获得没有由眼镜片所产生的镜面反射的脸图像的方法，这种方法同样也可以适用于虹膜图像，但使用在如同上所述的不同条件下拍摄的多个图像来构成如同七巧板的一幅完成的图像是非常困难的。

特别是在虹膜识别中，如同上述，在从同一对象取得多个虹膜图像并应用图像配准技术取得完成为一幅虹膜图像之后从上述图像提取虹膜特征的情况下，由于不同的虹膜图像在组合过程中所产生的拼接不匹配区域的缘故，存在无法从上述完成的虹膜图像中容易地提取正确的虹膜特征的问题。

另外，在现有的虹膜识别中，在戴眼镜的人的情况下，可能因拍摄时的照明而在摄影机所拍摄的眼睛图像中出现眼镜片所反射的部分，在这种反射部分出现于虹膜区域的情况下，存在虹膜识别的精度下降的问题。

发明内容

（本发明所要解决的问题）

本发明所要解决的问题在于，为了解决如上所述的问题，在用虹膜识别装置进行认证时，将认证对象的虹膜用多个照明组拍摄并取得一个或更多个眼睛图像，并生成认证用虹膜模板集合来用于虹膜识别，据此提高虹膜识别率。

本发明所要解决的第二个问题在于，在为了虹膜识别而制成用于登记和认证的虹膜模板时，制成在基本上不覆盖虹膜的、包括虹膜的左侧和右侧或包括任意一个的多个空闲区域中含有虹膜情报的虹膜模板，并利用所述虹膜模板进行虹膜识别，从而减少存储器的存储容量，缩短识别所需的数据处理时间。

本发明所要解决的第三个问题在于，为了虹膜识别，为了划分多个空闲区域并生成登记虹膜模板集合、保存于数据库中、并在认证时用于对登记和认证用虹膜模板集合进行识别和比较，在附上并生成识别标记、并与多个认证用虹膜模板进行比较的步骤中，可以不混淆地与多个区域中的清晰的空闲区域的虹膜模板进行迅速的比较并识别。

本发明所要解决的第四个问题在于，利用在本发明的申请人提出申请并被授权的韩国登记特许公报第10-0786204号所提出的技术结构，将为了认证而要求出距离的两个小区域的位置各自向上下左右移动一个或更多个像素并求出距离，从其中选择小的值用于认证，据此防止因在设定虹膜部分与其它部分的边界时发生的错误或因虹膜的变形而发生的错误所导致的识别率的降低。

本发明所要解决的第五个问题在于，通过利用由上述多个登记虹膜模板构成的登记虹膜模板集合和由多个眼睛图像组成的认证用虹膜模板集合，在进行戴眼镜的人的认证或身份确认时，即使眼镜片的反射部分出现于虹膜区域，虹膜识别率也不会降低。

（解决问题的措施）

解决本发明的问题的措施提供一种虹膜识别方法，包括以下步骤：取得登记对象的一个或多个眼睛图像的步骤；从上述取得的一个或多个眼睛图像生成登记虹膜模板集合并登记在数据库中的步骤；用设置在虹膜识别装置正面的摄影机多次拍摄并取得用于认证的多个眼睛图像的步骤；从上述为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的步骤；将保存于上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤；根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤。

解决本发明的问题的第二措施提供一种虹膜识别装置，具备：用于拍摄并取得登记对象的多个眼睛图像的摄影机；用于从由上述摄影机取得的多个眼睛图像生成包括一个或多个登记虹膜模板而构成的登记虹膜模板集合并保存和登记所述登记虹膜模板集合的数据库；为了使用各种照明组拍摄多个眼睛图像来取得认证用的眼睛图像而设置在虹膜识别装置正面的摄影机和具有各种照明组的照明装置；从上述的为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成认证用虹膜模板集合的装置；将保存并登记在上述数据库中的登记虹膜模板集合与用于认证而拍摄并取得的认证用虹膜模板集合相互比较的装置；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的装置。

解决本发明的问题的第三措施提供一种虹膜识别方法和装置，其中，在生成包括一个或多个而构成的登记虹膜模板集合并保存登记在数据库中并制成上述认证用虹膜模板的步骤中，在改变照明组并用摄影机拍摄并取得眼睛图像，并从取得的多个眼睛图像生成认证用虹膜模板集合之后，使用认证用虹膜模板集合中包含虹膜情报比较多的空闲区域的认证用虹膜模板来用于认证，从而提高识别率。

解决本发明的问题的第四措施提供一种虹膜识别方法和装置，其中，为了虹膜识别，划分多个空闲区域并将登记虹膜模板集合保存登记在数据库中，为了识别而对它们附上识别标记来制成登记虹膜模板，并且在利用相互不同的照明组而用摄影机拍摄取得的多个认证用虹膜模板进行比较的步骤中，可以使用识别标记而无混淆地与清晰的认证用虹膜模板迅速地比较。

解决本发明的问题的第五措施提供一种虹膜识别方法和装置，其中，利用在本发明的申请人所提交并被授权的在韩国登记特许公报第10-0786204号中提出的技术结构，通过将为了认证而要求出距离的两个小区域的位置各自向上下左右移动一个或更多个像素并求出两个区域间的距离，并选择其中的小的值用于认证，来防止因在设定边界时发生的错误或因虹膜的变形发生的错误所导致的识别率的降低。

（发明效果）

本发明通过在用虹膜识别装置进行认证时，将认证对象的虹膜利用多个照明组拍摄并取得一个或更多个的眼睛图像并生成认证用虹膜模板集合来用于虹膜识别，从而具有提高虹膜识别率的效果。

本发明的第二个效果在于，为了识别虹膜，在制成用于登记和认证的虹膜模板时，制成在基本上不覆盖虹膜的、包含虹膜的左侧和右侧或包含任意一个的多个空闲区域中含有虹膜情报的虹膜模板并用所述虹膜模板进行虹膜识别，从而减少存储器的存储容量，缩短识别所需的数据处理时间。

本发明的第三个效果在于，为了识别虹膜，划分多个空闲区域并生成登记和认证用虹膜模板集合、并保存在数据库中，并在认证时对登记和认证用虹膜模板进行识别并利用，为此，在附加并生成识别标记并进行比较的步骤中，可以迅速地将多个认证用虹膜模板无混淆地与多个区域中的清晰的空闲区域的虹膜模板进行比较并识别。

本发明的第四个效果在于，通过利用在本发明的申请人所提出并被授权的韩国登记特许公报第10-0786204号提出的技术结构，将为了认证而要求出距离的两个小区域的位置各自向上下左右移动一个或更多个像素并求出两个区域间的距离，并从其中选择小的值用于认证，从而防止因在设定边界时发生的错误或因虹膜的变形发生的错误所导致的识别率的降低。

本发明的第五个效果在于，通过利用包括上述更多登记虹膜模板而构成的登记虹膜模板集合和包括多个眼睛图像而组成的认证用虹膜模板集合，在进行戴眼镜的人的认证和身份确认时，即使眼镜片的反射部分出现在虹膜区域中也不会降低虹膜识别率。

附图说明

图1是利用本发明的多个虹膜模板的虹膜识别方法的流程图。

图2是拍摄由照明装置的照明组造成的照明发生反射并出现在虹膜上的情况的照片（右侧和左侧）。

图3是表示利用图2所示的虹膜而划分为基本上不覆盖虹膜的两个空闲区域的图。

图4是表示将图3所示的基本上不覆盖虹膜的两个空闲区域分别分成八个区域的图。

图5是表示摄影机和照明装置、控制部的示例的图。

图6是表示一个登记虹膜模板（右侧）与同一人物的两个认证用虹膜模板的比较的图。

具体实施方式

（实施发明的最佳方式）

本发明提供一种虹膜识别方法，包括如下步骤：取得登记对象的一个或多个眼睛图像的步骤；从上述取得的一个或多个眼睛图像生成登记虹膜模板集合并登记在数据库中的步骤；用设置在虹膜识别装置前面的摄影机多次拍摄并取得用于认证的多个眼睛图像的步骤；从上述为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的步骤；将保存在上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤。

本发明提供一种虹膜识别装置，具备：用于拍摄并取得登记对象的多个眼睛图像的摄影机；用于生成包括由上述摄影机取得的多个眼睛图像而构成的登记虹膜模板集合并将其保存并登记的数据库；为了利用各种照明组来拍摄多个眼睛图像并取得用于认证的眼睛图像而设置在虹膜识别装置前面的摄影机和具有各种照明组的照明装置；从上述为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成认证用虹膜模板集合的装置；将保存并登记在上述数据库中的登记虹膜模板集合与为了认证而拍摄并取得的认证用虹膜模板集合相互比较的装置；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的装置。

（发明的实施方式）

以下，说明实施本发明的具体内容。本发明涉及通过生成个人的多个眼睛图像或虹膜图像并登记虹膜模板集合、并将其与为了认证而拍摄并取得的眼睛图像进行比较来进行认证或身份确认的方法和装置。

本发明提供一种虹膜识别方法，包括以下步骤：取得登记对象的一个或多个眼睛图像的步骤；从上述取得的一个或多个眼睛图像生成登记虹膜模板集合并登记在数据库中的步骤；用设置在虹膜识别装置前面的摄影机拍摄并取得用于认证的多个眼睛图像的步骤；从上述的为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的步骤；将保存在上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤。

本发明提供一种虹膜识别装置，具备：用于拍摄并取得登记对象的一个或多个眼睛图像的摄影机；用于从由上述摄影机取得的一个或多个眼睛图像制成一个或多个登记虹膜模板、根据它们来构成登记虹膜模板集合、并作为上述登记对象的固有虹膜情报来保存并登记的数据库；为了利用各种照明组拍摄多个眼睛图像并取得用于认证的眼睛图像而设置在虹膜识别装置前面的摄影机和可以形成各种照明组的照明装置；从上述的为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成包括认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的装置；将保存并登记在上述数据库中的登记虹膜模板集合与为了认证而拍摄并取得的认证用虹膜模板集合相互比较的装置；以及根据上述比较的结果进行认证或身份确认的装置。

本发明的技术构成的特征之一是用于登记的登记虹膜模板是利用从清晰的眼睛图像取得的一个或更多虹膜模板而构成的。

另一方面，认证时由于是在有限的时间和条件下进行拍摄的，所以认证对象的眼睛形状、与摄影机的距离和位置不同，因此难以得到清晰的眼睛图像。在虹膜识别装置的前面设置多个照明并形成各种照明组，用摄影机取得在各种照明状态下的多个眼睛图像，并从中使用由清晰的眼睛图像生成的认证用虹膜模板用于认证或身份确认。

（实施例）

以下，具体说明本发明的实施例。

首先，是取得同一登记对象的一个或多个眼睛图像的步骤。为了将登记对象的虹膜模板登记在数据库中，用摄影机取得一个或多个眼睛图像。在用摄影机取得一个或多个眼睛图像时，一边改变照射眼睛及其周围的照明装置的照明条件，一边进行拍摄并取得最清晰的眼睛图像，用清晰的眼睛图像制成一个或多个虹膜模板来构成登记虹膜模板集合，并登记在数据库中。

其次，对于上述取得的一个或多个眼睛图像，通过将从各个眼睛图像制成虹膜模板而生成的登记虹膜模板集合保存并登记在数据库中，来说明将上述登记对象登记在虹膜识别装置中的步骤。

通常，将用于虹膜识别并保存在虹膜数据库中的虹膜信息格式称为“虹膜模板”。虹膜模板的格式由制造虹膜识别装置的每个公司固有地确定。

在本发明中用于虹膜识别的虹膜区域如图3所示。一般地，可以将存在虹膜的区域用于虹膜识别。根据图像处理技术，可以只把虹膜区域以环状（annulus）裁剪出来，利用从瞳孔中心向径向（spoke）方向的相对距离和与眼睛的水平位置所成角的信息，将裁剪出的环状区域转换为极座标系并获得两个长方形的区域。

在图3中，将-45度与+45度间的区域、+135度与+225度间的区域转换为极座标系，获得了两个长方形的区域。上述眼睛的水平位置优选地基于连结两眼的虹膜中心的线而设定。

将这两个区域连成一个长的长方形的区域，并划分成相同大小的多个小区域。一般地，所划分的小区域的个数和转换成极座标的小区域的大小可以按每个眼睛图像而改变，但为了便于说明，假设生成的小区域的个数、大小、位置等对所有的虹膜都相同。

因此，针对两个虹膜模板，相同位置的小区域之间的比较成为可能。图4是图示了转换成极座标前的所分割的小区域。包括左侧和右侧各八个、共十六个小区域。

本发明的虹膜识别装置在不脱离将每个登记对象的一个或多个登记虹膜模板登记在数据库中这一本发明的宗旨的前提下，可以利用在此未记载的任意一种方法来生成登记虹膜模板集合。

在本发明的虹膜识别装置的数据库中，保存着被登记的各个个人的固有虹膜信息即登记虹膜模板。对于各个登记者，保存着单个或多个登记虹膜模板集合。保存在上述登记的登记虹膜模板集合中的登记虹膜模板的个数可能根据被登记的每个对象而不同。在此，所谓虹膜信息，指的是关于由瞳孔括约肌、瞳孔扩张肌、胶原纤维、自主神经环以及瞳孔的皱褶等交织而被着色的、各个个人所固有的虹膜图案的信息。

这种将各个个人的固有虹膜图案信息信息化的技术结构不仅公开在本发明的申请人申请并公开的资料中，还公开在有关虹膜识别的大量文献中，因此在本发明中将省略具体的说明。

在图2中，根据由照明的反射所产生的噪声，左半部和右半部分别成为可用于虹膜识别的空闲区域。在上述虹膜模板中，可以以能够对哪一小区域为空闲区域进行识别和使用的方式，对各个虹膜模板的小区域附上识别标记，并将虹膜模板登记在数据库中。

上述识别标记虽然并不是为了虹膜识别所必须使用的，但为了减少虹膜模板之间的比较时间，可以利用所述识别标记。即，作为因照明的反射而成为不可使用的小区域的附加了识别标记的小区域可以从小区域之间的比较对象中排除。

下面，对输入用于认证的眼睛图像的步骤进行说明。此步骤是为了认证（authentication）或身份确认（identification），将个人（以下称“认证对象”）的眼睛图像输入到虹膜识别装置中的步骤。

一般地，为了认证或本人确认而拍摄眼睛图像的条件比为了登记而拍摄的条件恶劣的情况很多。即，在认证时，在有限的时间和条件下进行拍摄，认证对象的眼睛形状、从眼睛到摄影机的距离和位置多少会不同，所以，在很多情况下难以取得清晰的眼睛图像。

本发明的虹膜识别装置是改变照明组并用摄影机拍摄认证对象的眼睛来取得多个眼睛图像的。上述取得的多个眼睛图像被输入到虹膜识别装置。

*54在本发明的拍摄用于认证的眼睛图像的虹膜识别装置中，设置有照明装置，所述照明装置具备在拍摄时改变照明位置、亮度等并照明的多个照明组。

图2是本发明的虹膜识别装置的一个实施例，图示了使用由两个照明组构成的照明装置，交替地点亮各个照明组而拍摄的两个眼睛图像。各个照明组包括四个照明。

图2所示的左侧的眼睛图像是用第一个照明组拍摄的，所以在虹膜的右侧出现了反射图案，而右侧的眼睛图像是用第二个照明组拍摄的，所以在虹膜的左侧出现了反射图案。

在上述示例中，选择照明组并点亮来取得两个眼睛图像，但在本发明中，优选的是,与由各种照明组构成的照明装置联动地用摄影机从认证对象取得多个眼睛图像，并从中选择清晰的眼睛图像来在认证中使用。

在图2中，根据由照明的反射所造成的噪声，左半部和右半部分别成为用于虹膜识别的空闲区域。在从认证对象取得多个眼睛图像时，为了虹膜识别的精度，优选为尽量将空闲区域全部合并而成为完全的虹膜区域。

包括各种照明组的照明装置与设置在虹膜识别装置的前面一侧的摄影机联动并由各种照明组而构成，并被构成为在拍摄认证对象的眼睛图像时，利用一个或多个照明组来拍摄并取得一个或多个眼睛图像。

被构成为与上述摄影机联动、并被构成为可以从照明组中选择并构成拍摄时的照明的照明装置被构成为可以由内置在虹膜识别装置中的控制部进行选择控制，其中所述照明组是从多个照明中选择而构成的。

上述照明组由一个或更多个LED或灯等在相互不同的位置上设置的照明中的一个或更多个构成，并被构成为与摄影机联连动地动作。

上述照明装置具有控制部，所述控制部利用控制程序以与摄影机联动并从照明装置中的多个照明组中任意地选择并点亮的方式进行控制。图5表示摄影机和照明装置、控制部的例子，照明装置的照明组由多个构成并可以控制。

下面，对将上述用于认证的眼睛图像和上述登记虹膜模板集合进行比较的步骤进行说明。

为了认证或身份确认而输入的眼睛图像（以下称“认证用眼睛图像”）被转换为与在数据库中登记的登记虹膜模板的格式相同的格式。将各个认证用眼睛图像转换为虹膜模板（以下称“认证用虹膜模板”）并构成认证用虹膜模板集合。多个认证用眼睛图像与登记的个人的眼睛图像的比较是通过将认证用虹膜模板集合与保存在数据库中的登记虹膜模板集合的比较来进行的。

认证用虹膜模板集合与登记在数据库中的登记者的登记虹膜模板的比较是通过测量两个集合间的相似度（similarity）来进行的。两个集合间的相似度可以通过计算表示两个集合间的差异的距离（distance）来测量。距离与相似度成反比关系，在下述中，从距离的观点出发进行了说明，但这只是表达上的差异，与从相似度的观点出发是相同的。

在本发明中，求认证用虹膜模板集合与登记虹膜模板集合的距离是求一种多个虹膜模板与多个虹膜模板的距离，这是求出相同位置上相互对应的小区域间的距离，因而是可能的。

如果认证用虹膜模板集合由m个虹膜模板组成，登记虹膜模板集合由n个虹膜模板组成，则由于所有的虹膜模板分割成相同数的小区域，因此，与各个位置对应的小区域具有m个认证用虹膜模板集合和n个登记虹膜模板集合。

如果假设虹膜模板具有k个小区域，则各个位置上的认证用小区域与登记小区域的距离如下求出。固定一个小区域的位置，从与其对应的认证用虹膜模板集合的m个小区域和登记虹膜模板集合的n个小区域中各自选择一个小区域构成一对，得出共m×n个小区域对。

在各个小区域对中，计算小区域间的距离，从中将最小的值定义为相应位置的认证用小区域与登记小区域的距离。定义上述相应位置的认证用小区域与登记小区域的距离的例子如下。如果在相应的位置上，存在两个认证用小区域t、s和一个登记用小区域r，而求两个小区域间的距离的函数表示为d，则认证用小区域与登记小区域的距离为

min(d(t，r)，d(s，r))。

在此，min(a，b)表示从a和b中选择小的或相同值的函数。

如果在某个小区域中，附有属于不可使用区域的识别标记，则有可能将这个小区域从计算距离时的考虑对象当中排除。在此情况下，认证用小区域与登记小区域的距离计算变得非常快。

用于测量两个小区域间的距离的函数只要是测量贴附在两个小区域上的虹膜纹理（texture）间的差即可，使用何种函数均可。两个小区域间的距离的一个例子如下。可以将两个小区域间的距离定义为针对贴附在两小区域上的虹膜纹理进行傅里叶变换、小波变换等而取得的系数序列（coefficient sequence）间的欧几里德距离。

在此，如果考虑拍摄时眼睛在水平方向上转动某种程度的可能性，则可以在计算距离时将要被比较的两个小区域在上下左右移动一个或更多个像素并求出距离，并从中选择最小值并指定为两个小区域间的距离。

如果对于所有的k个位置，用上述方法求出相应的认证用小区域与登记小区域的距离，则得出k个距离。从所述k个距离的合计、算术平均、几何平均、加权平均等中选择任意一个，定义为认证用虹膜模板集合与个人的登记虹膜模板集合的距离。

使用上述例子求出认证用虹膜模板集合与个人的登记虹膜模板集合的距离的例子如下。在虹膜模板被分为十六个小区域，认证用虹膜模板集合由两个虹膜模板T、S构成，登记虹膜模板集合由一个虹膜模板R构成时，将认证用虹膜模板T的十六个小区域记为t_1、t_2、…、t_16，将认证用虹膜模板S的十六个小区域记为s_1、s_2、…、s_16，将登记虹膜模板R的十六个小区域记为r_1、r_2、…、r_16。在此，下标相同的小区域处于相同的位置。图6图示的是一个登记虹膜模板（右侧虹膜）与同一人物的两个认证用虹膜模板（左侧的两个虹膜）的比较。

在此状况下，认证用虹膜模板集合与登记虹膜模板集合的距离D如果使用算术平均的话则如下。

D=(min(d(t_1，r_1)，d(s_1，r_1))+…+min(d(t_16，r_16)，d(s_16，r_16)))/16

即，用min求出各个位置上的认证小区域与登记小区域的距离，然后除以16来取算术平均。

在使用包括上述多个登记模板而构成的登记模板集合和包括多个认证模板而构成的认证用虹膜模板集合来进行戴眼镜的人的认证或身份确认的情况下，具有即使在虹膜区域出现眼镜片的反射部分也不降低虹膜识别率地进行认证或身份确认的作用效果。

下面，说明根据上述比较结果进行认证的步骤。如果如此生成了认证用虹膜模板集合，则可以求认证用虹膜模板集合与被登记的个人的登记虹膜模板集合的距离。如果以认证取得为目的，则在这些距离中存在有比事先设定并保存在存储器中的阈值小的距离的情况下，判断为被认证，否则判断为不被认证。

在身份确认的情况下同样地，如果与某个特定个人的登记虹膜模板的距离比事先设定的阈值小，则证明这个特定个人是证明用眼睛图像的人。

本发明的另一个实施例提供一种使用按每个个人登记了一个或多个登记虹膜模板集合的虹膜识别装置。为此，具备用于拍摄并取得登记对象的一个或多个眼睛图像的摄影机，从用上述摄影机拍摄并取得的一个或多个眼睛图像中生成由在包括虹膜的左右侧或其中任意一个的多个空闲区域中含有虹膜情报的登记虹膜模板构成的登记虹膜模板集合。

具备用于保存并登记上述登记对象的固有虹膜情报的数据库，并且为了拍摄并取得用于认证的眼睛图像，在虹膜识别装置的前面设置有摄影机。

具备为了在用摄影机拍摄眼睛图像时取得清晰的眼睛图像而设置的包括多个照明组而构成的照明装置。

具备从为了上述认证对象的认证而拍摄并取得的多个眼睛图像来生成包括认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的装置。

具备将保存并登记在上述数据库中的登记虹膜模板集合与为了认证而拍摄并取得的认证用虹膜模板集合相互比较的装置，并具备根据上述的比较结果进行认证或身份确认的装置。

使用上述登记虹膜模板集合和认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置的各种技术结构与使用上述登记虹膜模板集合和认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法的各个步骤中叙述的内容相同，所以省略具体的记述。

（工业可利用性）

本发明在利用虹膜识别装置进行认证时，使用多个照明组拍摄认证对象的虹膜来取得一个或更多个眼睛图像，生成认证用虹膜模板集合并与登记虹膜模板集合进行比较，来进行虹膜识别，据此，可以提供一种能够提高虹膜识别率的虹膜识别装置，在工业上的可利用性非常高。

Claims (14)

1.一种使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，包括以下步骤：

取得登记对象的一个或多个眼睛图像的步骤；

针对上述取得的多个眼睛图像，生成一个或多个登记虹膜模板来构成登记虹膜模板集合，并作为登记对象固有的虹膜信息保存登记在数据库中的步骤；

用摄影机拍摄并取得用于认证的多个眼睛图像的步骤；

从上述为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像生成包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的步骤；

将保存在上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合相互比较的步骤；以及

根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤。

2.如权利要求1所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，从上述眼睛图像生成登记和认证用虹膜模板集合是通过将用摄影机拍摄并取得的眼睛图像中的虹膜区域分割成多个小区域而进行的。

3.如权利要求2所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，在将保存在上述数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合进行比较的步骤中，测量相同位置上的登记虹膜模板的小区域与认证用虹膜模板的小区域的距离；上述小区域间的距离的测量是针对登记和认证用虹膜模板的所有位置上的小区域进行的；通过选择并求出针对所有位置上的小区域测量的距离的合计、算术平均、几何平均、加权平均等中的任意一个，来判断登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合间是否相似。

4.如权利要求3所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，根据上述比较的结果进行认证或身份确认的步骤是通过根据所测量的上述登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合的距离来判断是否相似，从而进行认证或身份确认的，如果上述测量的距离比事先设定的阈值小，则判断为被认证或身份确认，而如果比上述设定的阈值大，则判断为不被认证或身份确认。

5.如权利要求4所述使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，上述相同位置上的登记虹膜模板集合的登记小区域与认证用虹膜模板集合的认证用小区域间的距离是对上述登记小区域与上述认证用小区域间的所有的对求出距离，并由其中的最小值所构成。

6.如权利要求5所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，上述认证用虹膜模板集合的小区域与登记虹膜模板集合的小区域间的距离的测量是将相互对应的两个小区域向上下左右移动一个或更多个像素并求出相互间的距离，并从求出的距离中选择小的值用作两个区域间的距离来判断登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合是否相似。

7.如权利要求2至6的任意一项所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别方法，其特征在于，通过在上述登记虹膜模板集合以及认证用虹膜模板集合各自的小区域上附加了识别标记，并将不是空闲区域的区域从比较对象中排除，来缩短识别所需的数据处理时间。

8.一种使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，具备：

用于从用摄影机取得的一个或多个眼睛图像生成包括登记虹膜模板而构成的登记虹膜模板集合，并作为登记对象者固有的虹膜信息保存并登记的数据库；

为了拍摄并取得用于认证的多个眼睛图像而设置在虹膜识别装置前面的摄影机；

为了在用摄影机拍摄眼睛图像时获得清晰的眼睛的图像而设置的包括一个或更多个照明组而构成的照明装置；

包括从上述的为了认证而拍摄并取得的多个眼睛图像制成的多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合；

将保存并登记在上述数据库中的登记虹膜模板集合与为了认证而拍摄并取得的认证用虹膜模板集合相互比较的装置；以及

根据上述比较的结果进行认证或身份确认的装置。

9.如权利要求8所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，上述照明装置还具备控制部，所述控制部被构成为与摄影机联动并选择性地将多个照明组点亮。

10.如权利要求8所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，其特征在于，上述眼睛图像的登记和认证用虹膜模板集合的生成是通过将用摄影机拍摄并取得的眼睛图像的虹膜区域分割成多个小区域而进行的。

11.如权利要求10所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，其特征在于，上述将保存在数据库中的各个登记者的登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合进行比较的装置测量相同位置上的登记虹膜模板的小区域与认证用虹膜模板的小区域的距离，上述小区域间的距离的测量是针对登记和认证用虹膜模板的所有位置上的小区域进行的，通过选择并求出所有位置上的小区域测量的距离的合计、算术平均、几何平均、加权平均等中的任意一个来判断登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合间是否相似。

12.如权利要求11所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，其特征在于，根据上述比较的结果进行认证或身份确认的装置通过根据所测量的上述登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合间的距离来判断是否相似，来进行认证或身份确认，如果上述测量的距离比事先设定的阈值小，则判断为被认证或身份确认，而如果比上述设定的阈值大，则判断为不被认证或身份确认。

13.如权利要求12所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，其特征在于，上述相同位置上的登记虹膜模板集合的登记小区域与认证用虹膜模板集合的认证用小区域的距离是针对上述登记小区域与上述认证用小区域间的所有对求出并取其中的最小值。

14.如权利要求8至13的任意一项所述的使用了包括多个认证用虹膜模板而构成的认证用虹膜模板集合的虹膜识别装置，其特征在于，上述认证用虹膜模板集合的小区域与登记虹膜模板集合的小区域间的距离的测量是将相互对应的两个小区域向上下左右移动一个或更多个像素并求出相互间的距离，从所求出的距离中选择小的值用作两个区域间的距离，据此来判断登记虹膜模板集合与认证用虹膜模板集合是否相似。

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