CN105426874A - 一种虹膜识别处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种虹膜识别处理方法和装置,可以应用于机器人领域,用于提升虹膜识别中红外灯的灵活性。该方法包括:确定用户的位置;根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;指示所述红外数据灯根据所述发射方向与所述发射强度进行发射;获取所述用户的虹膜信息。采用本申请方案,在获取用户的虹膜信息时,可以使得用户得到很好的红外光照射,提升了红外光照射的灵活性,不需要用户将眼睛对准某个位置进行识别,提升了用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及虹膜识别技术领域,尤其涉及一种虹膜识别处理方法和装置。
背景技术
现有方案的虹膜识别技术,都是一个红外灯(也可多个,以加强照度)和一个红外摄像头作为一组,在被触发后,红外灯发射红外光,单个用户需要调整自己眼睛的位置到红外光照射区域,虹膜被照亮后,红外摄像头拍摄虹膜信息并进行识别,多为一对一操作,少数为一对多(多人需要在一个较小的角度范围内),但多为专用大型设备。
现有技术中,一个红外灯(也可多个,以加强照度)和一个红外摄像头为一组,同时只能识别一个用户或者站的很近的几个用户,且红外灯固定,照射范围和角度都有限,一般都需要用户将眼睛对准某个位置进行识别,体验比较差。另外,大功率高照度的红外灯功耗和发热都相当惊人,对使用电池的设备,如手机,移动式机器人来说,势必会较少续航时间,增加充电次数,减少设备寿命。
发明内容
本申请实施例提出了一种虹膜识别处理方法和装置,用于提升虹膜识别中红外灯的灵活性。
在一个方面,本申请实施例提供了一种虹膜识别处理方法,包括:
确定用户的位置;
根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
指示所述红外数据灯根据所述发射方向与所述发射强度进行发射;
获取所述用户的虹膜信息。
在另一个方面,本申请实施例提供了一种虹膜识别处理装置,包括:
用户位置确定模块,用于确定用户的位置;
数据处理模块,用于根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
指示模块,用于指示所述红外数据灯根据所述发射方向与所述发射强度进行发射;
虹膜信息获取模块,用于获取所述用户的虹膜信息。
有益效果如下:
在本发明实施例中,获取用户位置,根据用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度,并指示红外数据灯根据该发射方向与发射强度进行发射,从而在获取用户的虹膜信息时,可以使得用户得到很好的红外光照射,提升了红外光照射的灵活性,不需要用户将眼睛对准某个位置进行识别,提升了用户体验。上述方案中的用户不限于一个用户,在多个用户时同样可以应用,且在多个用户时,能够明显提升识别效率和用户体验。
附图说明
下面将参照附图描述本申请的具体实施例,其中:
图1示出了本申请实施例中虹膜识别处理方法的流程示意图;
图2示出了本申请实施例一中移动式机器人、用户和红外数据灯的位置关系俯视图;
图3示出了实施例一中移动式机器人、用户和红外数据灯的各坐标与角度示意图;
图4示出了本申请实施例一中虹膜识别处理方法的流程示意图;
图5示出了本申请实施例二中移动式机器人、用户和红外数据灯的位置关系俯视图;
图6出了本申请实施例中虹膜识别处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下,本说明书中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
发明人在发明过程中注意到:现有技术中,红外灯固定,照射范围和角度都有限,一般都需要用户将眼睛对准某个位置进行识别,体验比较差。发明人希望提升红外光照射的灵活性,提升虹膜识别效率和用户体验。
图1示出了本申请实施例中虹膜识别处理方法,如图所示,包括:
步骤101,确定用户的位置;
步骤102,根据用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
步骤103,指示红外数据灯根据该发射方向与所述发射强度进行发射;
步骤104,获取用户的虹膜信息。
采用本申请实施例中的虹膜识别处理方法,可以使得用户得到很好的红外光照射,提升了红外光照射的灵活性,不需要用户将眼睛对准某个位置进行识别,提升了用户体验。上述方案中的用户不限于一个用户,在多个用户时同样可以应用,且在多个用户时,能够明显提升识别效率和用户体验。
在具体实现时,红外数据灯可以与实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置合设,也可以与实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置分设。在合设时,实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置仅需要确定自身与用户的相对方向和距离即可确定红外数据灯的发射方向和发射强度,从计算处理上来说更加方便。在分设时,实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置需根据其余用户、红外数据灯的三者位置关系,智能计算出红外光的精确发射方向(如为多个用户,则依次计算对每个用户的红外光发射方向)和照射距离并告知红外数据灯,红外数据灯发射红外光(可同时多方向发射或者以极短的时间间隔分别向多方向发射,取决于红外数据灯硬件本身),进而设备上的红外摄像头可得到高照度下的用户虹膜信息,提高验证成功率,缩短验证时间。同时,由于实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置与红外数据灯分设,红外数据灯可以接市电,从而不会耗费实现本申请实施例中的虹膜识别处理方法的装置的电力,增强了使用电池的设备,例如移动式机器人或移动终端的续航能力,可谓一举多得。
为了便于本申请的实施,下面以实施例进行说明。
实施例一:
本申请实施例中的虹膜识别处理方法,可以由任何可实现该方法的设备来完成,实施例一以移动式机器人为例进行说明,移动式机器人上具有可进行虹膜数据采集的红外摄像头,在实施例一中,移动式机器人与红外数据灯分设。假设移动式机器人进入一个房间后,屋内有一个用户和一个红外数据灯,三者的位置关系俯视图如图2所示。
假设地磁正北向为Y轴正方向,地磁正东向为X轴正方向。移动式机器人需建立起以红外数据灯位置为原点的平面直角坐标系。移动式机器人知道固定的红外数据灯的位置坐标(将红外数据灯位置定义为(0,0),以红外数据灯位置为本平面直角坐标系的原点),且移动式机器人可知自身在该坐标系中的实时位置坐标(x,y)。因此,移动式机器人可得到自己与红外数据灯的直线距离和此直线在地磁坐标中的绝对角度。
在侦测到用户后,移动式机器人可得到自己到用户方向的直线与地磁正北方向的夹角(取0°~180°),之后机器人根据激光测距仪甚至摄像头本身就可得到机器人与用户的直线距离。根据如上这些数据即可通过数学模型由机器人计算出用户在地磁坐标中的坐标点,进而就可将红外光需要发射的方向和照射距离告知红外数据灯,由红外数据灯向此精确方向发射一定强度(考虑距离因素,太弱会起不到照亮虹膜的效果,降低识别率;太强则会使红外镜头过曝,一样会降低识别率),进而照亮用户的虹膜。因为计算是可以实时发生实时调整的,因此在用户走动时,红外光依然可以跟踪照亮。
图3是实施例一中移动式机器人、用户和红外数据灯的各坐标与角度示意图。实施例一中的移动式机器人在发现用户后,具体的虹膜识别处理方法如图4所示,包括:
步骤201,移动式机器人将红外数据灯位置定义为(0,0),并获知自身在该坐标系中的坐标(x,y);
x为移动式机器人在该坐标系中的水平坐标,y为移动式机器人在该坐标系中的垂直坐标。
步骤202,移动式机器人获得与用户的直线距离L2,以及向用户方向的直线与地磁正北方向(Y轴正方向)夹角β;
β即移动式机器人与用户连线和垂直坐标轴Y的夹角。
移动式机器人获得与用户的直线距离根据激光测距仪甚至摄像头本身就可得到机器人与用户的直线距离。本提案中不限制具体获得L2的方法,可采用已有技术获取。
步骤203,移动式机器人获得与红外数据灯的距离L1;
在具体实现时,可利用公式(1)计算L1:
L1=√(x2+y2)公式(1)
也可以根据激光测距仪或摄像头测距等技术手段获得L1。
步骤204,移动式机器人获得分别与用户和红外数据灯方向的夹角γ;
可利用公式(2)计算γ:
γ=180°-β-arctan(x/y)公式(2)
另外,移动式机器人可调整角度,通过对准红外数据灯方向然后转动到对准用户方向得到转动的角度γ,同样,也可以通过对准用户方向然后转动到对准红外数据灯方向得到转动的角度γ。
步骤205,移动式机器人计算用户与红外数据灯的距离L3;
在本步骤中,根据余弦定理,可采用公式(3)计算用户与红外数据灯的距离L3:
L3=√[L12+L22-(2*L1*L2)*cosγ]公式(3)
步骤206,移动式机器人计算用户在该坐标系中的角度α’;
根据正弦定理,可根据公式(4)红外数据灯分别于用户和移动式机器人连线的夹角α:
α=arcsin(L2*sinγ/L3)公式(4)
从而可以通过公式(5)计算用户在该坐标系中的角度α’:
α+arctan(y/x)
α’=α+arctan(y/x)=arcsin(L2*sinγ/L3)+arctan(y/x)公式(5)
步骤207,移动式机器人根据L3和α’指示红外数据灯根据该发射方向与所述发射强度进行发射;
步骤208,获取用户的虹膜信息。
本实施例中的流程可根据用户、移动式机器人、红外数据灯位置的变化(通常是用户位置的变化)实时重新计算,从而保证红外数据灯能够准确照射用户,保障虹膜信息的获取。
实施例二:
在实施例二中,实施例二以移动式机器人为例进行说明,移动式机器人上具有可进行虹膜数据采集的红外摄像头,在实施例二中,移动式机器人与红外数据灯分设。假设移动式机器人进入一个房间后,屋内有两个用户(用户1和用户2)和一个红外数据灯,三者的位置关系俯视图如图5所示。
在有两个或多个用户的情况下,可参考实施例一中针对单个用户的处理方法同时处理,并且可根据变化实时处理,因此红外数据灯可同时动态向各个用户的精确方向分别发出适合强度的可追踪红外光,红外数据灯发射红外光,可同时多方向发射或者以极短的时间间隔分别向多方向发射,取决于红外数据灯硬件本身。机器人上的多个可覆盖全视角的红外摄像头即可在这几个精确角度上通过精确的对焦得到清晰的虹膜信息。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种虹膜识别处理装置,由于这些设备解决问题的原理与一种虹膜识别处理方法相似,因此这些设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
如图6所示,本申请实施例中的虹膜识别处理装置包括:
用户位置确定模块601,用于确定用户的位置;
数据处理模块602,用于根据用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
指示模块603,用于指示红外数据灯根据所述发射方向与发射强度进行发射;
虹膜信息获取模块604,用于获取用户的虹膜信息。
指示模块603在指示红外数据灯后,可通知虹膜信息获取模块604开始获取用户的虹膜信息,如此可以节省虹膜信息获取模块604的处理量。虹膜信息获取模块604也可以一直处于获取用户虹膜信息的状态,不需要指示模块603通知。
进一步地,所述数据处理模块具体用于:
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向,从而确定所述红外数据灯的发射方向;和/或
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户与所述红外数据灯的距离,根据所述距离确定所述红外数据灯的发射强度。
其中,根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向具体可以是:
调整所述装置对准所述红外数据灯;
调整所述装置对准所述用户;
记录所述装置从所述红外数据灯转向所述用户得到的转动角度,或记录所述装置从所述用户转向所述红外数据灯得到的转动角度。
上述虹膜识别处理装置可以为移动式机器人或移动终端。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种虹膜识别处理方法,其特征在于,包括:
确定用户的位置;
根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
指示所述红外数据灯根据所述发射方向与所述发射强度进行发射;
获取所述用户的虹膜信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度包括:
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向,从而确定所述红外数据灯的发射方向;和/或
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户与所述红外数据灯的距离,根据所述距离确定所述红外数据灯的发射强度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户与所述红外数据灯的距离包括:
利用如下公式计算所述用户与所述红外数据灯的距离L3:
L3=√[L12+L22-(2*L1*L2)*cosγ]
其中L1为自身与所述红外数据灯的距离,L2为自身与所述用户的距离,γ为自身分别与所述用户和所述红外数据灯方向的夹角。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向包括:
在以所述红外数据灯位置为原点的平面直角坐标系中,利用如下公式计算所述用户在所述坐标系中的角度α’:
α’=arcsin(L2*sinγ/L3)+arctan(y/x)
其中x为自身在所述坐标系中的水平坐标,y为自身在所述坐标系中的垂直坐标。
5.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在以所述红外数据灯位置为原点的平面直角坐标系中,利用如下公式计算L1:
L1=√(x2+y2)。
6.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在以所述红外数据灯位置为原点的平面直角坐标系中,利用如下公式计算γ:
γ=180°-β-arctan(x/y)
其中x为自身在所述坐标系中的水平坐标,y为自身在所述坐标系中的垂直坐标,β为自身与所述用户连线和垂直坐标轴的夹角。
7.一种虹膜识别处理装置,其特征在于,包括:
用户位置确定模块,用于确定用户的位置;
数据处理模块,用于根据所述用户的位置确定红外数据灯的发射方向和发射强度;
指示模块,用于指示所述红外数据灯根据所述发射方向与所述发射强度进行发射;
虹膜信息获取模块,用于获取所述用户的虹膜信息。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述数据处理模块具体用于:
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向,从而确定所述红外数据灯的发射方向;和/或
根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户与所述红外数据灯的距离,根据所述距离确定所述红外数据灯的发射强度。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述根据所述用户的位置和所述红外数据灯的位置确定所述用户相对于所述红外数据灯的方向具体为:
调整所述装置对准所述红外数据灯;
调整所述装置对准所述用户;
记录所述装置从所述红外数据灯转向所述用户得到的转动角度,或记录所述装置从所述用户转向所述红外数据灯得到的转动角度。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置为移动式机器人或移动终端。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160323 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |