CN104781830B - 活人眼睛的识别方法及识别装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活人眼睛的识别方法及识别装置，在用虹膜识别摄像机进行摄像时，为了判断虹膜是否是活人的，在虹膜识别摄像机的前面或一侧设置IR LED照明和用于改变周围照度的照明，利用基于周围照度变化的虹膜和瞳孔大小之比的变化、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数或位置变化、基于眨眼的虹膜影像区域的变化及凝视方向的变化中某一个以上，判断虹膜是否是活人的。

Description

活人眼睛的识别方法及识别装置
技术领域
本发明涉及活人眼睛的识别方法及识别装置，在利用虹膜识别摄像机拍摄虹膜影像时，为了判断虹膜是否是活人的，在虹膜识别摄像机的前面或一侧设置用于改变IR LED照明和周围照度的照明，利用基于周围照度变化的虹膜和瞳孔大小的比率变化、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数或位置变化、基于眨眼的虹膜影像区域的变化及凝视方向的变化中某一个以上，判断虹膜是否是活人的。
背景技术
随着虹膜识别技术广泛配合应用于个人信息保护及安保中，有可能用打印的虹膜影像、虹膜影像图像、眼睛的模型、印刷了虹膜图案的隐形眼镜等伪造入侵识别系统，因此，用于识别活人眼睛和伪造物的技术变得很重要。
在现有技术中，韩国公开专利公报第10-2000-0061065号中公开了有关如下方法的技术事项：利用2个照明获得虹膜影像，开/关2个照明中1个，通过判断在用摄像机获得的虹膜影像上是否显现反射的影像来判断是否为活人的眼睛。但是，伪造眼睛的人事先掌握引起反射的位置，并在该位置放置已经附上反射影像的伪造眼睛，例如放置印刷了眼睛的纸张、眼模型等的情况下，依然存在虹膜识别系统将其错误地识别为活人眼睛的可能性。
发明内容
技术问题
本发明的技术问题是提供一种活人眼睛识别方法及识别装置，在用虹膜识别摄像机进行摄像时，为了判断虹膜是否是活人的，通常在虹膜识别摄像机的前面或一侧设置IRLED照明和用于改变周围照度的照明，利用基于周围照度变化的虹膜和瞳孔大小的比率变化、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数或位置变化、基于眨眼的虹膜影像区域的变化及凝视方向的变化中某一个以上，判断虹膜是否是活人的。
本发明的另一技术问题是，作为用于拍摄虹膜影像的照明，或者向虹膜和/或瞳孔，以用于驱动为制作IR LED的反射影像而使用的IR LED照明的信号，提供具有规则或不规则周期的脉冲，同时比较在拍摄虹膜影像期间向IR LED照明供应的脉冲周期和根据虹膜影像计算的在虹膜和/或瞳孔上反射IR LED的虹膜影像的周期，在一致的情况下判断虹膜为活人虹膜。
技术问题解决方案
本发明的技术的解决方法是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在其结果虹膜和瞳孔大小比率发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一技术的解决方法是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的IR LED照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；计算被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化，判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一技术的解决方法是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在利用设在摄像机的前面的包括引导LED(Indicator LED)和/或产生引导音的声音引导机的外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；在其结果虹膜区域发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一技术的解决方法是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：利用设置于摄像机的一侧或内置于摄像机的引导LED和/或声音引导机等外部信号发生装置引导并诱导用户凝视方向的移动的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；在其结果凝视方向上发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一技术的解决方法是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在其结果虹膜和瞳孔大小比率发生了变化时判断为活人眼睛的步骤；在以设定的周期开/关IR LED照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；利用被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化确认是否为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；在其结果虹膜区域发生了变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向(Gaze Point)的变化的步骤；在其结果凝视方向上发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一技术的解决方法是提供使用了包括如下机构的虹膜摄像机的、活人眼睛识别装置：用于为得到虹膜影像而接受虹膜影像的摄像机镜头；设在虹膜识别摄像机的前面或一侧、变更周围照度来改变瞳孔大小的以设定的周期开/闭的照明；由设在虹膜识别摄像机的前面或一侧，以在虹膜和/或瞳孔上显现IR LED的方式且以设定的周期开/闭的IR LED照明构成，利用虹膜识别摄像机拍摄的虹膜影像判断基于周围照度变化的虹膜和瞳孔大小的比率变化或虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数变化或位置变化来判断是否为活人眼睛的机构；或如下机构：利用虹膜识别摄像机拍摄的虹膜影像同时判断基于周围照度变化的虹膜和瞳孔大小的比率变化、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数变化或位置变化。
本发明的另一技术的解决方法提供一种活人眼睛的识别装置，在通常的虹膜识别摄像机上具备外部信号发生装置，该外部信号发生装置是用于判断是否为基于眨眼的虹膜区域的变化和基于凝视方向变化的活人虹膜的引导LED和/或声音引导机等。
本发明的另一技术的解决方法提供一种活人眼睛的识别装置，以为驱动设在虹膜识别摄像机前面的IR LED照明而输入的信号提供具有规则或不规则周期的脉冲的同时，用虹膜识别摄像机拍摄虹膜，比较根据所拍摄的虹膜影像计算的IR LED被虹膜和/或瞳孔反射的虹膜影像周期和输入到IR LED照明的脉冲周期，来判断是否为活人虹膜。
发明效果
本发明利用设在摄像机的前面或一侧的照明使周围照度发生变化，利用基于其变化的虹膜和瞳孔大小的变化比率、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数变化或位置变化、基于眨眼的虹膜区域的变化及凝视方向的变化中某一个以上来判断虹膜是否为活人的虹膜，从而具有能够正确判断是否为伪造虹膜的效果。
本发明的另一效果是，用作拍摄虹膜影像的照明，或向虹膜和/或瞳孔以用于驱动IR LED照明的信号提供具有规则的或不规则周期的脉冲的同时，比较在拍摄虹膜影像期间提供给IR LED照明的脉冲周期和根据虹膜影像计算的被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的周期，一致时判断为活人虹膜，提高虹膜识别率，IR LED照明用于制作被IR LED反射的虹膜影像。
附图说明
图1是本发明的虹膜识别摄像机一实施例，示出了摄像机的前面。
图2示出虹膜和瞳孔的形状。
图3示出根据本发明拍摄了基于周围照度变化的瞳孔大小变化的图。
图4是本发明的虹膜识别摄像机的另一实施例，示出了摄像机的前面。
图5是拍摄了IR LED照明被瞳孔反射而显现的虹膜影像的图，示出改变IR LED被反射的位置和被反射的照明的数量，可判断虹膜是否为活人的。
图6是用于使IR LED照明动作的信号，是示出具有规则周期的脉冲波形的图。
图7是用于事IR LED照明动作的信号，是示出具有不规则周期的脉冲波形的图。
图8是用于使2个IR LED照明动作的信号，是示出具有规则周期的各脉冲波形的图。
图9是用于使2个IR LED照明动作的信号，是示出具有不规则周期的各脉冲波形的图。
图10是拍摄了眨眼的虹膜区域大小变化的图。
图11是示出伪造成眨眼的活人眼睛的虹膜区域变化的图。
图12是拍摄了凝视方向之差的图。
图13是本发明的虹膜识别摄像机的另一实施例，示出摄像机的前面的图。
主要部件附图标记：
11：虹膜识别摄像机
12：摄像机镜头
13：IR LED
14：照明
21：虹膜
22：瞳孔
41：虹膜识别摄像机
42：摄像机镜头
43：IR LED(1)
44：IR LED(2)
Pr：瞳孔的半径
Ir：虹膜的半径
131：虹膜识别摄像机
132：摄像机镜头
133：引导LED(1)
134：引导LED(2)
135：IR LED
具体实施方式
本发明的用于实施的最佳方式是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在其结果虹膜和动向大小之比发生变化时判断为活人眼睛。
本发明的用于实施的另一最佳方式是提供包括如下步骤的活人眼睛识别方法：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的IR LED照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；计算被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化，判断为活人眼睛的步骤。
发明的实施方式
对本发明的用于实施的具体内容进行说明。
随着用于识别具有每个人的固有信息的虹膜的技术被广泛应用，有可能用打印的虹膜影像、虹膜影像图像、眼睛的模型、印刷了虹膜图案的隐形眼镜等伪造物调换，因此，用于识别活人眼睛和伪造物的技术变得很重要。
在本发明中，为判断虹膜是否是活人的虹膜而使用的技术，利用瞳孔因周围明亮度而开或闭合，从而瞳孔和虹膜的大小比率发生变化的现象。
此外，眼睛是曲面的，由反射光的物质构成的点，以及检测眨眼、凝视方向(视线)变更等眼睛和眼睛周围物理动态来应用于判断是否为活人眼睛。
更具体而言，活人眼睛的瞳孔根据周围明亮度开或闭合，瞳孔和虹膜大小发生变化，但是印刷的虹膜影像、虹膜影像图像、眼睛的模型则即使周围照度发生变化，瞳孔也不会打开或闭合。
本发明中利用这一点，开/关照明的同时使瞳孔开或闭合，计算瞳孔和虹膜大小比率变化，在比率发生变化时判断为活人眼睛，否则判断为伪造的虹膜。
本发明利用使用了可视光线的瞳孔和虹膜大小比率的变化、使用了IR LED照明的虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的个数变化或位置变化的测定、引导LED和/或由声音引导机构成的引导音等外部信号，从诱导眨眼来拍摄的虹膜影像中计算并判断虹膜区域是否发生了变化，或者在拍摄虹膜时诱导用户变动凝视方向(视线)的同时计算凝视方向的变化的机构中某一个以上来判断是否为活人的虹膜。下面，说明本发明的实施例。
＜实施例＞
下面，根据附图，具体说明本发明的实施例。
下面，混合使用将本发明的“虹膜识别摄像机”简化的“摄像机”这样的技术用语，他们表示相同的意思。图1示出本发明的能够识别活人眼睛的虹膜识别摄像机(图1的11)的前面形状，在前面一侧设置了照明(图1的13)和IR LED(图1的14)。
即，本发明的可识别活人眼睛的虹膜识别摄像机(图1的11)，在用于通常的虹膜识别的摄像机前面追加设置了判断是否为活人的虹膜所必须的照明(图1的13)和IR LED(图1的14)。
为了诱导用户眨眼，需要时还可追加设置引导LED和/或发声引导音的声音引导机等外部信号发生装置。
图2是示出在图1中设置的虹膜识别摄像机(图1的11)中通过开/关照明(图1的13)来示出瞳孔闭合或打开的图。
在图3中，所拍摄的左侧虹膜影像是在关闭照明的状态下拍摄了虹膜，可知比在打开照明的状态下拍摄的右侧虹膜影像中的瞳孔的直径大。
更具体来说，在本发明的虹膜识别摄像机，使得设在摄像机前面的照明以在拍摄虹膜期间设定的周期开/关来改变周围明亮度，因其变化，瞳孔大小不同。
计算基于开/关照明的瞳孔的半径Pr和虹膜半径Ir的变化率，可确认是否为伪造的虹膜。
在为人眼的情况下，虹膜外径大体根据照明发生变化，但是瞳孔外径则发生大变化。
所设定周期的瞳孔半径Pr和虹膜半径Ir的变化率为
瞳孔和虹膜的半径比率＝Pr/Ir，
在为伪造眼时，基于照明变化的瞳孔大小没有变化，瞳孔和虹膜的半径比没有变化。
为了减少误差，最好使得照明以所设定的周期开/关的同时重复测定瞳孔和虹膜的半径比。
在判断为所拍摄的虹膜影像为用户的虹膜影像时，为了判断是否为活人眼睛，可在拍摄的虹膜影像中选择鲜明的虹膜影像来用于虹膜识别。
若利用设在本发明的虹膜识别摄像机前面的IR LED照射虹膜和瞳孔，则在虹膜和瞳孔上被反射IR LED照明，其反射的部分被拍摄成较白。
在为印刷的虹膜影像或虹膜图像时，IR LED照明不被反射。因此可据此判断是否为活人的虹膜。
图4示出本发明的虹膜识别摄像机的另一实施，在虹膜识别摄像机的前面设置了2个IR LED照明。
为了被虹膜及瞳孔反射，使得设在虹膜识别摄像机的前面或邻接设置的1个或多个IR LED照明，以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜，识别虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断所拍摄的虹膜影像是否为活人虹膜。
更具体来说，
a)使得设在摄像机的前面或邻接设置的1个或多个IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜，确定所拍摄的虹膜影像的虹膜和瞳孔反射的IR LED的个数是否反复发生变化。
b)使得设在摄像机的前面或邻接设置的1个或多个IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜，确认所拍摄的虹膜影像的虹膜和瞳孔反射的IR LED的个数是否与IRLED照明开/闭的设定的周期同步变化。
c)使得设在摄像机的前面或邻接设置的多个IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜，确认所拍摄的虹膜影像的虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否反复向左或右或左右两侧发生变化。
d)使得设在摄像机的前面或邻接设置的多个IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜，确认所拍摄的虹膜影像的虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否向左或右或左右两侧与IR LED照明开闭的设定的周期同步发生。
图5是使得IR LED照明以设定的周期开/闭的同时通过拍摄虹膜得到的虹膜影像，拍摄了在虹膜和/或瞳孔反射的IR LED显现1个或2个的形状。
接着，对利用IR LED照明进行开/闭，利用在开/闭中使用的脉冲信号判断是否为活人虹膜的方式进行说明。
图6是用于使设在本发明的虹膜识别摄像机前面的IR LED照明动作的信号，示出规则周期的脉冲波形。
图7是用于使IR LED照明动作的信号，示出了不规则周期的脉冲波形。
图8是用于使2个IR LED照明动作的信号，使出了规则周期的各个脉冲波形。
图9是用于使2个IR LED照明动作的信号，示出不规则周期的各个脉冲波形。
通常的虹膜识别摄像机可在1秒内拍摄获得20～60帧虹膜影像，能够测定拍摄时获得的虹膜影像上显现的反射的IR LED的持续时间。
可包含如下的手段：利用虹膜识别摄像机的这种特性，比较使IR LED照明动作的脉冲信号的周期和根据虹膜影像帧测定的IR LED被反射的影像周期来判断是否为活人的虹膜和/或伪造的虹膜，或者比较向或IR LED照明提供的脉冲信号的打开时间或从关闭时间和所拍摄的虹膜影像帧中在虹膜和/或瞳孔反射IR LED的影像的持续时间及IR LED不被反射的影像的持续时间，在相同时判断为活人的虹膜，在不同时，判断为伪造的虹膜。
即，可包括如下的手段：相互比较提供图6～图9所示的脉冲信号来开/闭IR LED照明的时间和从所拍摄的虹膜影像帧反射的IR LED照明的持续时间，在一致时判断为是活人的虹膜，否则判断为伪造的虹膜影像。
若使用2个以上的IR LED照明，则一起比较有关各个LED的脉冲信号和各个IR LED照明的持续时间，能够提高是否为活人虹膜的判别率。
在驱动IR LED照明时，能够将IR LED照明的打开时间设置成比为虹膜识别而拍摄虹膜的虹膜识别摄像机的帧长或短，但是形成为较长的一方容易判断是否为活人虹膜。
图10是拍摄眨眼的虹膜区域的大小变化的图。
在本发明的虹膜识别摄像机上，在拍摄虹膜影像时设置引导LED，或设置包含用于发生引导音的声音引导机的外部信号发生装置，在设定的周期期间能够引导成使用户眨眼的同时拍摄虹膜。
例如，在用户为了虹膜识别而进行拍摄时，使引导LED闪烁来诱导用户眨眼。
在随着引导LED或由声音引导机发生的引导音，用户眨眼的同时拍摄虹膜时拍摄的虹膜影像区域的大小发生变化，计算变化的虹膜影像的区域来确认是活人虹膜还是伪造的虹膜。
在计算结果所拍摄的虹膜影像区域发生变化，则判断为是活人虹膜，否则判断为伪造虹膜。
当然，在虹膜识别手段和步骤，判断是否为活人虹膜，若判断为是，则在为了判断是否为是活人虹膜而拍摄的虹膜影像中选择包含很多虹膜信息的虹膜影像来用于虹膜识别中。
图11是示出伪造成眨眼的活人眼睛的虹膜区域变化的图。
在图11中，在为活人眼睛时，在设定的时间内眨眼时能够确认虹膜区域在1～0内激烈变化。
在图11中，在为伪造眼睛时，在设定时间内眨眼时虹膜区域几乎没有变化，停留在1边，因此可确认伪造眼睛。
图12拍摄了凝视方向差，可确认正面注视和侧面注视的凝视方向差。
图13示出本发明的虹膜识别摄像机的另一实施例，在虹膜识别摄像机的前面设置了IR LED照明和2个引导LED。使设在左右侧的引导LED闪烁来指示凝视方向。即，使左侧引导LED闪烁来将凝视方向诱导向左侧面，或闪烁右侧引导LED来将凝视方向诱导向右侧面。确认因左右侧引导LED的闪烁凝视方向发生变化，可确认是否为活人虹膜。
此外，在用摄像机拍摄虹膜影像时，使用户顺着声音引导机的引导音改变凝视方向(视线)来拍摄虹膜，根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向是否发生变化，在其结果凝视方向发生了变化时判断为活人虹膜，否则判断为伪造虹膜。
上述凝视方向可向正面及上/下/左/右的4方向诱导变动来确认凝视方向是否发生变化。此外，诱导向正面及上/下/左/右的4方向中仅一方向，可确认凝视方向是否发生了变化。
上述照明、IR LED照明、引导LED及声音引导机等外部信号发生装置等的控制是由根据本发明设计制作的控制程序来进行，控制程序安装在虹膜识别摄像机的控制部中内置的存储器中。
表1简要示出本发明的用于判断活人虹膜和伪造虹膜的手段及步骤。
本发明利用如表1所示使用了照明的周围照度变化引起的虹膜和瞳孔大小的比率变化、虹膜和/或瞳孔上显现的IR LED的数变化和位置变化、眨眼的虹膜影像区域变化及凝视方向变化中某一个来判断是否为活人的虹膜影像。
表1
方法1 瞳孔虹膜
方法2 IR LED反射
方法3 眨眼
方法4 凝视方向
方法5 瞳孔虹膜比率 IR LED反射
方法6 瞳孔虹膜比率 眨眼
方法7 瞳孔虹膜比率 凝视方向
方法8 IR LED反射 眨眼
方法9 IR LED反射 凝视方向
方法10 眨眼 凝视方向
方法11 瞳孔虹膜比率 IR LED反射 眨眼
方法12 瞳孔虹膜比率 IR LED反射 凝视方向
方法13 瞳孔虹膜比率 眨眼 凝视方向
方法14 IR LED反射 眨眼 凝视方向
方法15 瞳孔虹膜比率 IR LED反射 眨眼 凝视方向
根据表1中整理的结构，说明本发明。
本发明的活人眼睛的识别方法可包括：使设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；以及在虹膜好瞳孔大小比率发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的活人眼睛的识别方法的另一实施例可包括：使设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；以及计算虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：使用设在摄像机的前面或一侧的发生LED或引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：诱导用户变动凝视方向(视线)的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生变化时判断为活人眼睛的步骤。
为了提高判断是否为活人眼睛的概率，可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在虹膜和瞳孔大小发生了变化时判断为活人眼睛的步骤；使IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；从所拍摄的虹膜影像识别虹膜及/或瞳孔反射的IR LED的步骤；计算虹膜或瞳孔反射的IR LED的数的变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在虹膜和瞳孔大小发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在虹膜和瞳孔大小发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IRLED的步骤；计算虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IRLED的步骤；计算虹膜或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或发生引导音的声音引导机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在虹膜和瞳孔大小比率发生变化时判断为活人眼睛的步骤；使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜及/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤；在虹膜和瞳孔大小比率发生变化时判断为活人眼睛的步骤；使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；计算虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤，在虹膜和瞳孔大小发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；计算结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；计算结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IRLED的步骤；计算虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例可包括：在以设定的周期开/关设在虹膜识别摄像机的前面或一侧的照明的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜和瞳孔大小之比的步骤，在虹膜和瞳孔大小比率发生变化时判断为活人眼睛的步骤；使设在摄像机的前面或一侧的IR LED照明以设定的周期开/闭的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的步骤；计算虹膜和/或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜的步骤；计算所拍摄的虹膜影像的虹膜区域的变化的步骤；其结果虹膜区域发生变化时判断为活人眼睛的步骤；利用引导LED和/或引导音发生机等外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜的步骤；根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化的步骤；其结果凝视方向发生了变化时判断为活人眼睛的步骤。
本发明的另一实施例中，虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数变化识别可通过确认根据虹膜影像帧可确认虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数是否反复发生变化来实施。
本发明的另一实施例中，虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数变化的识别可通过确认根据虹膜影像帧虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数是否与开/闭IR LED照明的方式设定的周期同步变化来实施。
本发明的另一实施例中，虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置变化识别可通过确认根据虹膜影像帧可确认虹膜及同国反射的IR LED的位置是否在左或右或左两侧反复发生变化来实施。
本发明的另一实施例中，虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置变化识别可通过确认根据虹膜影像帧，可确认虹膜及同国反射的IR LED的位置是否在左或右或左右两侧以开/闭IR LED照明的方式同步化显现的来实施。
工业实用性
本发明提供在用虹膜识别摄像机进行摄像时，为了判断是否为活人虹膜，利用在虹膜识别摄像机的前面或一侧设置用于使IR LED照明和周围照度发生变化的照明、基于周围照度的变化的虹膜和瞳孔大小的比率变化、眨眼的虹膜影像区域的变化及凝视方向的变化中某一个判断虹膜是否是活人的虹膜。能够防止伪造，因此工业实用性很高。

Claims (29)

1.一种活人眼睛的识别方法，其特征在于，包括：
在以设定的脉冲使设在虹膜识别摄像机上的照明开/闭的同时拍摄虹膜影像；
确定虹膜或瞳孔的反射光是否与被设定用于使照明开/闭的脉冲同步变化；
当虹膜或瞳孔的反射光与设定的脉冲同步变化时确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
2.根据权利要求1所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
根据所拍摄的虹膜影像计算虹膜大小和瞳孔大小之比；以及
在虹膜大小和瞳孔大小之比发生变化时确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
3.根据权利要求1或2所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设在虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜影像；
计算所拍摄的虹膜影像中的虹膜区域的变化；及
如果虹膜区域发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
4.根据权利要求2所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设置或内置于虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化；以及
如果凝视方向发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
5.根据权利要求3所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设置或内置于虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化；及
如果凝视方向发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
6.根据权利要求1或2所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
使设置在虹膜识别摄像机中的IR LED的脉冲开/闭的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜或瞳孔反射的IR LED；
当虹膜或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化被识别时，确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
7.根据权利要求2所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED位置变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否在左或右或左右两侧反复发生变化来实现。
8.一种活人眼睛的识别方法，其特征在于，包括：
在以设定的周期使设在虹膜识别摄像机上的IR LED开/闭的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像识别被虹膜或瞳孔反射的IR LED；
确定虹膜或瞳孔反射的IR LED是否与被设定用于开/闭的脉冲同步变化；
识别被虹膜或瞳孔反射的IR LED的个数或位置变化；
通过计算虹膜或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化来确定所述虹膜是否为活人眼睛的虹膜；
当被虹膜或瞳孔反射的IR LED与被设定用于开/闭的脉冲同步变化时，如果被虹膜或瞳孔反射的IR LED的个数变化或位置变化被识别，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
9.根据权利要求8所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设在虹膜识别摄像机上的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜影像；
计算所拍摄的虹膜影像中的虹膜区域的变化；及
如果虹膜区域发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
10.根据权利要求8所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设置或内置于虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化；以及
如果凝视方向发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
11.根据权利要求9所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设置或内置于虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化；及
如果凝视方向发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED个数的变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数是否反复发生变化来实现。
13.根据权利要求8-11中任一项所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED位置变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否在左或右或左右两侧反复发生变化来实现。
14.根据权利要求10所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED位置变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的在左或右或左右两侧的IR LED的位置是否与被设定为使IR LED开/闭的脉冲同步来实现。
15.根据权利要求10所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
其中，提供具有规则或不规则的周期的脉冲，作为用于驱动IR LED的外部信号。
16.一种活人眼睛的识别方法，其特征在于，包括：
在使用设在虹膜识别摄像机上的引导LED或声音引导机诱导用户眨眼的同时拍摄虹膜影像；
计算所拍摄的虹膜影像中的虹膜区域的变化；以及
在虹膜区域发生变化时确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜；
在所述拍摄虹膜影像的步骤中，包括：在使设置在虹膜识别摄像机中的IRLED的脉冲开/闭的同时拍摄虹膜，以及，确定由虹膜或瞳孔反射的IR LED是否与被设置用于开/闭IRLED的脉冲同步变化。
17.根据权利要求16所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，还包括：
在利用包含设置或内置于虹膜识别摄像机的引导LED或声音引导机的外部信号发生装置诱导用户变动凝视方向的同时拍摄虹膜影像；
根据所拍摄的虹膜影像计算凝视方向的变化；及
如果凝视方向发生变化，则确定所述虹膜为活人眼睛的虹膜。
18.根据权利要求17所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED个数的变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数是否反复发生变化来实现。
19.根据权利要求16或17所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED个数的变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED是否与被设定成使IR LED开/闭的脉冲同步发生变化来实现。
20.根据权利要求17所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED位置变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否在左或右或左右两侧反复发生变化来实现。
21.根据权利要求17所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
被虹膜和瞳孔反射的IR LED位置变化的识别是通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的在左或右或左右两侧的IR LED的位置是否与被设定为使IR LED开/闭的脉冲同步来实现。
22.根据权利要求17所述的活人眼睛的识别方法，其特征在于，
其中，提供具有规则或不规则的周期的脉冲，作为用于驱动IR LED的外部信号。
23.一种使用了虹膜识别摄像机的活人眼睛识别装置，其特征在于，包括：
用于拍摄虹膜影像的摄像机镜头；
照明，设在虹膜识别摄像机上，被配置用于为了通过改变周围照度来改变瞳孔大小而以设定的周期开/闭；
IR LED，设在虹膜识别摄像机处，被配置用于以设定的脉冲开/闭以产生来自虹膜或瞳孔的IR LED反射；以及
在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED与被设置为使IR LED开/闭的脉冲同步改变时，确定所述虹膜是否为活人眼睛的虹膜的装置。
24.根据权利要求23所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，还包括：
外部信号发生装置，该外部信号发生装置由引导LED或声音引导机构成，用于基于眨眼引起的虹膜区域的变化和凝视方向变化确定所述虹膜是否为活人眼睛的虹膜。
25.根据权利要求23或24所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，
通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数是否反复发生变化，来识别被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数变化。
26.根据权利要求23或24所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，还包括：
利用由虹膜识别摄像机拍摄的虹膜影像，通过检查虹膜大小和瞳孔大小的比率是否随着周围照度的变化而变化或被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数或位置是否变化，来确定所述虹膜是否为活人的虹膜的装置；
利用由虹膜识别摄像机拍摄的虹膜影像，通过虹膜大小和瞳孔大小的比率是否随着周围照度的变化而变化以及被虹膜及瞳孔反射的IR LED的个数或位置是否变化二者，来确定所述虹膜是否为活人的虹膜的装置。
27.根据权利要求23或24所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，
通过确认在虹膜影像帧中被虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置是否在左或右或左右两侧反复发生变化，来识别被虹膜及瞳孔反射的IR LED的位置变化。
28.根据权利要求23或24所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，
提供具有规则或不规则的周期的脉冲，作为用于驱动IR LED的信号。
29.根据权利要求28所述的活人眼睛识别装置，其特征在于，
用于开启IR LED的脉冲周期被设定为比用虹膜识别摄像机拍摄的虹膜影像帧更长。
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