CN106462732A - 室外及室内的虹膜图像获得装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，尤其涉及如下的在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，即，具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于保存由图像传感器检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器(band‑pass filter)设置于图像传感器的前段，以获得防止了在室内外尤其在室外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或者减少了反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器波长带的一个以上的波长的红外线照明。

Description

室外及室内的虹膜图像获得装置及方法

技术领域

本发明涉及在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，详细而言，涉及如下的在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，即，具有用于接收上述虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储由图像传感器检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器(band-pass filter)设置于图像传感器的前段，以获得防止在室内外尤其在室外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或者减少反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器波长带的一个以上的波长的红外线照明。

背景技术

众所周知，通常，虹膜识别是生物识别中的一种方法，作为使用最多的生物特征的指纹识别特征约为40个，与之相比，虹膜具有266个识别特征，因此，与其他生物识别方法相比，虹膜识别具有识别率格外高的优点。

这样的虹膜识别通过提取被拍摄者的虹膜而与从其他影像提取的虹膜进行比较来进行认证或身份确认，但在这一过程中最为重要的是，从被拍摄者的虹膜通过拍摄获得可用于虹膜识别的虹膜图像。

为此，在进行虹膜识别时，一般使用红外线照明来拍摄虹膜，而不使用其他拍摄照片或图像时主要使用的可见光照明。

使用红外线照明来拍摄虹膜的目的有多种，其中最主要的目的是为了防止在可见光区域发生的光反射引起的噪声导致用相机(camera，图像采集装置)所拍摄的虹膜图像的识别率下降。

实际上，根据作为几乎所有虹膜识别相关企业及机构所遵守的虹膜识别相关技术的国际标准的ISO/IEC 19794-6的2011年版本(本发明申请当时的最新版本)，推荐在虹膜拍摄时使用700nm～900nm的近红外线区域的照明。

然而，虹膜识别相关企业及机构所遵守的(ISO/IEC 19794-6的2011年版本所推荐的)700nm～900n的波长带的照明主要能适用于光强度最大为几千勒克司(lux)的室内环境，而在存在相当于几万勒克司～13万勒克司的诸如直射光线那样的光强度的室外环境中，上述的700nm～900nm的近红外线区域的照明也无法减少反射引起的噪声，因此在室外环境中几乎不能进行虹膜识别。

实际上，为了在室外环境进行虹膜识别，在全世界率先在国家层面上采用虹膜识别而示范性地实施身份证发放工作的印度，如爱丽技术(IriTech)公司的模型(IriMagic1000BK)那样，曾将护目镜等附加装置附着于虹膜识别相机而使上述室外环境成为与室内环境相似后，获得了虹膜图像。

作为例外，在韩国公开专利公报第10-2013-0123859号中，公开了为了获得虹膜图像，不是使用全世界范围内推荐的红外线照明，而是使用通常的数字(彩色)相机拍摄虹膜图像的技术，但未公开关于从周围事物(被拍摄体)反射的反射光聚集在虹膜区域并遮挡虹膜图像而降低虹膜识别的准确率的问题的解决方法，此外，为了使用可见光照明来获得清晰的虹膜图像，就不得不使用非常强的可见光照明，这会给被拍摄者造成目眩感，会造成感觉非常不适的问题。

进而，在当前在室外环境下广泛使用的智能手机、平板电脑、PDA(个人数字助理)、PC(个人计算机)、笔记本电脑等各种便携式设备中，现实是几乎不可能为了拍摄虹膜图像而追加护目镜等附加装置。

因此，实际情况是，不仅是诸如智能手机、平板电脑、PDA、PC、笔记本电脑等各种便携式设备，现有的CCTV(闭路电视监控系统)等安防设备、门禁等出入相关设备、照相机、摄像机、摄像录像机等影像设备中也对克服上述的现有的在室外环境的虹膜图像获得的局限、充分考虑物理空间及经济性费用问题的同时增大了用户便利性的虹膜图像拍摄装置及方法的需求在增大。

发明内容

(发明所要解决的问题)

本发明所要解决的技术问题是提供这样一种在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，即，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，以获得防止了室外拍摄时产生的反射图像或者减少了反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

本发明所要解决的另一技术问题是提供这样一种在室内外均能够获得虹膜图像的获得虹膜图像的装置及方法，即，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，以获得防止了室内外拍摄时产生的反射图像或者减少了反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

本发明所要解决的又另一技术问题是提供这样一种在室外及室内均能够获得虹膜图像的获得虹膜图像的装置及方法，即，在室内拍摄时，利用使遵照ISO/IEC19794-6的2011年版本的700nm～900nm的近红外线区域通过的带通滤波器，而在室外拍摄时，利用使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器，以减少或防止室外拍摄时产生的反射图像，并设置一个以上具有通过分别设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

(解决问题所采用的措施)

作为本发明的技术方案，提供一种在室外及室内获得虹膜图像的装置及方法，即，具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储由图像传感器检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，以获得防止了室外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或者减少了反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

更具体地，作为本发明的技术方案，提供一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，作为上述使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器，利用在使用920nm～960nm波长带、1110nm～1160nm波长带以及1300nm～1500nm波长带的带通滤波器、或者仅使用包括在上述室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的特定波长的带通滤波器中的一种以上。

作为本发明另一技术方案，提供一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，以获得防止了在室内外拍摄时产生的反射图像或者减少了反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

作为本发明又另一技术方案，提供一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，即，具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于储存所检测到的虹膜图像的存储器，在室内拍摄时，利用使遵照ISO/IEC19794-6的2011年版本的700nm～900nm的近红外线区域通过的带通滤波器，而在室外拍摄时，利用使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器，以减少或防止室外拍摄时产生的反射图像，并设置一个以上具有通过分别设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

(发明的效果)

本发明中，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来防止室外拍摄时产生的反射图像或减少反射噪声，具有能够获得可进行虹膜识别的虹膜图像的效果。

此外，本发明中，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来防止室内外拍摄时产生的反射图像或减少反射噪声，具有能够获得在室外及室内均能进行虹膜识别的虹膜图像的优点。

此外，本发明中，在室内拍摄时，利用使遵照ISO/IEC19794-6的2011年版本的700nm～900nm的近红外线区域通过的带通滤波器，而在室外拍摄时，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来防止室外拍摄时产生的反射图像或减少反射噪声，具有在室外及室内均能够获得能进行虹膜识别的虹膜图像的优点。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的针对同一人物的虹膜利用现有的700nm～900nm的近红外线区域的照明并区分了室内环境和室外环境而分别获得的虹膜图像。

图2示出了根据本发明一实施例的利用现有的700nm～900nm的近红外线区域的照明在室外环境获得各种人物的虹膜图像的结果。

图3为示出了根据本发明一实施例的太阳辐射波谱(solar radiation spectrum)的图表。

图4例示了根据本发明一实施例的带通滤波器(band-pass filter)的原理。

图5示出了根据本发明一实施例的利用带通滤波器(band-pass filter)而多样地选择室外虹膜识别波长范围的原理。

图6为根据本发明一实施例的在ISO推荐波长范围700nm～900nm和室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm分别拍摄不同人物的左眼虹膜而得的虹膜图像。

图7示出用于说明根据本发明一实施例的非相似度的图表。

图8用图表示出根据本发明一实施例的在室外在ISO推荐波长范围700nm～900nm和室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm拍摄虹膜图像而得的分布。

图9示出了根据本发明一实施例的在室外及室内在室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm获得不同人物的虹膜图像的结果。

具体实施方式

本发明的解决问题的方案提供一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，该装置具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储由图像传感器所检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来获得防止室外拍摄时产生的反射图像或者减少反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明。

(实施发明的方式)

下面对用于实施本发明的具体内容进行说明。

以下，将参照附图说明本发明的实施例的结构及作用。其中，附图中示出并说明的本发明的结构及作用只是作为至少一种实施例而说明的，本发明的技术思想、核心结构及作用并不受其限制。

因此，对于本发明一实施例所属的技术领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本发明一实施例的本质特性的范围内，对在室外的虹膜识别用图像获得装置及方法的核心结构要素进行各种修改及变形。

此外，在对本发明的结构要素进行说明时，可使用A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于区别该结构要素与其它结构要素，而并不限定相应结构要素的本质、次序或顺序等。当记载为某一结构要素“连结”、“包含”或“构成”于另一结构要素时，应理解为，该结构要素可直接连结或联结于该另一结构要素，也可在各结构要之间“连结”、“包含”或“构成”有其他结构要素。

此外，本发明中，为了容易理解，针对相同结构要素，在不同附图赋予不同的附图标记。

[实施例]

下面对用于实施本发明的具体内容进行说明。

一般而言，虹膜识别方法包括如下步骤：利用相机获得包含虹膜的眼睛的影像，从上述眼睛的影像提取虹膜的区域，并从所提取的虹膜区域寻找个人固有的特征之后，最后判断所要比较的两个虹膜特征之间的相似度(similarity)。因此，如果利用相机获得的虹膜图像发生失真，则无法准确进行虹膜识别。

获得这种失真的虹膜图像的现象之中，最频繁地发生的代表性的是在可见光区域产生的光的反射噪声。虹膜识别时，通常利用红外线照明拍摄虹膜，而不是利用可见光照明，以防止上述的可见光区域的光反射噪声导致虹膜图像的识别蟀下降。实际上，几乎所有虹膜识别相关企业及机构使用着ISO/IEC19794-6(2011年)推荐的700nm～900nm的近红外线区域的照明。

然而，与最大光强度也不过为几千勒克司(lux)的的室内环境不同，存在相当于几万勒克司(lux)～13万勒克司(lux)的直射光线等的光强度的室外环境中，即使利用上述的700nm～900nm的近红外线区域的照明也不能减少反射引起的噪声，因此一直以来认为在室外环境中无法进行虹膜识别。

图1示出的是根据本发明一实施例的利用现有的700nm～900nm的近红外线区域的照明针对同一人物的虹膜区分室内环境和室外环境而分别获得的虹膜图像。

图1示出的是利用同一虹膜拍摄相机拍摄而获得的同一人物的左眼的虹膜图像，可知，在室外环境中与室内环境不同，即使利用现有的700nm～900nm的近红外线区域的照明，也由于现有的光强度强的太阳光线(sunlight)造成周辺环境反射而照在眼睛上。实际上，如图1所示，与在室内拍摄的虹膜图像不同，在室外拍摄到反射的虹膜图像时，虹膜识别率显著下降，几乎不能进行虹膜识别。

图2示出了根据本发明一实施例的利用现有的700nm～900nm的近红外线区域的照明在室外环境获得的各自不同的四人的虹膜图像。

图2示出了从利用同一虹膜拍摄相机在同一室外环境拍摄各种人物的左眼而得的资料之中选择的四位相互不同人物的虹膜图像，由此可知，周围环境反射而照在眼睛上。

因此，如图1及图2所示可知，在室外环境中，利用现有的虹膜识别相关企业及机构所遵守的(ISO/IEC19794-6的2011年版本推荐的)700nm～900nm的近红外线区域的照明，几乎不能获得能够进行虹膜识别的清晰的虹膜图像。

因此，在本发明中将说明为了克服现有的利用700nm～900nm的近红外线照明的方法中所存在的室外环境中的局限而在新的波长范围获得虹膜图像的原理，此外，为了便于进行说明，将现有的700nm～900nm的近红外线区域波长范围定义为ISO推荐波长范围，将在室外也能进行虹膜识别的新的波长范围定义为室外虹膜识别波长范围。

首先，在具体定义上述的ISO推荐波长范围及室外虹膜识别波长范围之前，具体定义作为波长的范围的意思使用的波长范围及波长带的术语。

通常，波长范围(wavelength range)和波长带(wavelength band)作为同义而混用，而在本发明中，为了防止含义上的混淆，将任意指定的波长的范围统称为波长范围，将波长带定义为表示属于任意指定的范围的一部分波长范围。例如，将相当于700nm～900nm的波长的范围整体任意定义为ISO推荐波长范围时，700nm～800nm等的波长的范围表示属于相当于700nm～900nm的波长的范围的一部分波长的范围，因此相当于波长带(根据数学上的表达，波长范围为全集，波长带可以看做相当于全集的子集)。

通常，在室外环境中，从短的γ射线到作为长波的无线电波，存在各种波长的光，其中大部分为紫外线、可见光、红外线。在这些各种各样的波长之中，红外线波长的范围通常相当于700nm～1000nm，但实际上所使用的红外线的波长范围根据国际上定义的机构而不同。在本发明中，基于国际照明委员会(International Commission on Illumination)以近红外线(700nm～1400nm)、中红外线(1400nm～3000nm)、远红外线(3000nm～1mm)加以区分的规定进行说明。但也可以使用符合本发明的目的及宗旨的任意机构的定义。

首先，为了具体地找到作为虹膜图像拍摄时引起反射噪声的主要原因的红外线及可见光在室外环境中的光强度下降到特定值以下、在室外也能够拍摄虹膜图像的区间，利用了地球大气环境中的太阳辐射照度(irradiance)的随波长的分布(参照世界气象组织(WMO))。

图3中示出的是根据本发明一实施例的太阳辐射波谱(solar radiationspectrum)。

图3为示出了地球大气环境中的太阳辐射照度(irradiance)的随波长的分布的图，这已经被全世界所熟悉。虽然随国际上测定的机构而图稍微不同，但只要符合本发明的目的及宗旨则任何图均可使用。

如图3所示，观察太阳辐射照度的随波长的分布可知，存在在特定的红外线波长范围区域辐射照度值急剧下降的波长带(用红色四边形表示的区域)。在该波长带上，在室外环境中的太阳光的强度减少，因此能够提供可减少虹膜图像的反射噪声的环境。

根据这种事实，经过各种实验的反复验证发现了这样一种结果：即，存在即使在室外环境中，若辐射照度的强度下降到特定的值以下，则也提供能减少反射噪声的环境的波长带，在这种波长带中，即使在室外也能够获得反射噪声减少到能够进行虹膜识别的程度的虹膜图像。具体地，即使在室外也能够获得反射噪声减少到能够进行虹膜识别的程度的虹膜图像的波长带为920nm～1500nm，尤其在920nm～960nm波长带、1110nm～1160nm波长带以及1300nm～1500nm波长带非常有效。

然而，表示红外线照明的亮度的照度和辐射照度不是简单地成比例，并且，IR(红外线)带通滤波器的允许波长带区域范围(例如10nm、25nm、50nm等)及IR LED功率(IR LEDpower)等造成对室外虹膜识别波长范围的边界值的误差，因而只利用图3的地球大气环境中的太阳辐射照度(irradiance)的随波长的分布，无法知道能在室外环境减少反射噪声的准确的波长范围，因此需要通过各种实验进行验证。

理论上，通过图3的地球大气环境中的太阳辐射照度(irradiance)的随波长的分布，在920nm以上的红外线波长范围在室外均能够获得虹膜图像，但实际上，由于与中红外线及远红外线照明对被拍摄者的眼睛的稳定性(safety)等相关的研究资料几乎全无，因此在作为现有的虹膜识别所使用的照明范围的近红外线区域的范围700nm～1400nm为基准，考虑IR带通滤波器的允许波长带区域范围进行了实验。

由此，本发明中，将实际技术上能够验证且有效的包含近红外线700nm～1400nm的一部分波长带920nm～1400nm及中红外线1400nm～3000nm的一部分波长带1400nm～1500nm在内的波长带920nm～1500nm定义为室外虹膜识别波长范围。

实际上，如上所述，由于带通滤波器等机器或照明等的测定误差范围或功率等，波长的边界值会稍有差异。

接着，对仅使用上述室外虹膜识别波长范围的带通滤波器进行说明。

图4例示了根据本发明一实施例的带通滤波器的原理。

如图4所示，通常，带通滤波器是将低通滤波器和高通滤波器组合而成的滤波器，只有处于Fmin和Fmax的范围(Fmin＜F＜Fmax)内的频率才能通过。由此，由于频率和波长具有互逆关系，能够计算出通过带通滤波器的波长的边界值。与带通滤波器相关的现有技术已众所周知，因此此处省略详细说明。可使用符合本发明目的及宗旨的任何带通滤波器。

图5示出了根据本发明一实施例的利用带通滤波器多样地选择室外虹膜识别波长范围的原理。

如图5所示，A情况是指在虹膜识别波长范围920nm～1500nm中使用包含属于c1和c2范围的波长带在内的任意大小的波长带。例如，假设c1的值为1000nm、c2的值为1300nm，实际上，在带通滤波器中虽然可使用1000nm～1300nm的波长带，但在不超出全体波长带920nm～1500nm的范围内，可将波长带任意扩大±10nm、±25nm、±50nm等，而选用990nm～1310nm、975nm～1325nm及950nm～1350nm的波长带(红色表示的部分)中的一种。

此时，只有属于在1000nm～1300nm中追加的任意大小的波长带范围的波长才能通过带通滤波器，而其他波长互相抵消。

B情况是指在以作为室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm中的任意波长值的c1和c2为基准使用任意大小的波长带而生成的多个波长带之中选用一种以上的情况。例如，假设c1的值为1000nm、c2的值为1300nm、且任意大小为±100nm，一个带通滤波器可使用950nm～1050nm、1050nm～1150nm、1150nm～1250nm、1250nm～1350nm的波长带(红色表示的部分)。此时，使用可选择的多个波长带的一种以上即可。

最后，C情况是指从属于作为室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm中的任意波长值的c1和c2的范围的波长之中只选用特定波长的情况。例如，从属于上述B情况的950nm～1050nm的范围的波长之中选用1000nm(d1)，从属于1250nm～1350nm的范围的波长之中选用1260nm(d2)、1300nm(d3)的波长即可。

实际上，室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的带通滤波器虽然可使用920nm～1500nm的全波长带，但出于经济和技术上的考虑，选用属于室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的任意大小的波长带或任意波长。这种的任意大小的波长带或任意波长主要取决于辐射照度的强度下降规定的基准值以上的波长带的范围及带通滤波器的允许波长范围。

接着，对在室外利用ISO推荐波长范围700nm～900nm和室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm获得的虹膜图像进行比较。

图6为根据本发明一实施例的利用ISO推荐波长范围700nm～900nm和室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm分别拍摄不同人物的左眼虹膜而得的虹膜图像。

如图6所示，观察在室外利用推荐波长范围拍摄两个人(人物E、人物F)的左虹膜的照片可知，在眼睛周围反射呈现出了周围环境。相比之下，观察在室外利用室外虹膜识别波长范围拍摄的照片可知，眼睛周围的反射图像完全被去除了。由此可知，实际中，利用使用室外虹膜识别波长范围拍摄的虹膜图像能够进行虹膜识别。

实际上，作为评价可否进行虹膜识别的代表性指标，虹膜识别方法利用的是非相似度测定或识别率。首先，对识别率进行说明的话，虹膜识别中的错误发生在尽管输入了与所登记的用户的虹膜不同的人的虹膜也误认为是同一用户的虹膜时(错误接受率(FalseAcceptance Rate，FAR)，以下称作“FAR”)以及尽管输入了与所登记的用户的虹膜相同的用户的虹膜也误认为是他人虹膜(错误拒绝率(False Rejection Rate，FRR)，以下称作“FRR”)之时。虹膜识别中的判断是，FAR和FRR这两个指标值越低，识别率越高。

关于作为其他指标之一的非相似度的测定，对比较了同一人物的两个虹膜数据的相似度的情况的分布和比较了所登记的人与他人的虹膜数据的情况的分布进行比较，测定两种分布分离的程度，判断为越分离则越能够进行虹膜识别。

图7为用于说明根据本发明一实施例的非相似度的图表。

说明图7的图表的话，左侧分布为对所登记的同一人物的两个虹膜数据的相似度进行比较时的分布(真性(genuine)分布)(以下，将表示该分布的函数称为F(x))，右侧分布为对所登记的人与他人的虹膜数据进行比较时的分布(假性(Imposter)分布)(以下，将表示该分布的函数称为G(x))，在x轴上取任意值作为阈值(阈值可以是任意设定的)。此外，非相似度(x轴值)减少(越接近原点)就表示是同一人物，相反，若非相似度(x轴值)增加(越远离原点)就表示是他人。

图7中，观察测定了非相似度的左侧的分布，F(x)和G(x)重叠而未完全分离，但观察右侧的分布的话，G(x)向x轴増加方向(远离原点的方向)移动，F(x)和G(x)不重叠。这就意味着右侧的分布具有更高的虹膜识别率。

图8为示出根据本发明一实施例的在室外利用ISO推荐波长范围700nm～900nm和室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm拍摄虹膜图像而得的分布的图表。

如在图7中已进行说明，根据图8的结果可知，即使是在相同的室外环境拍摄了虹膜图像，但与在ISO推荐波长范围(700nm～900nm)的分布相比，在室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的分布的虹膜识别率更高。

由此可知，以往造成在室外几乎不能进行虹膜识别的反射噪声的问题自然得到了消除。

接着，对在室外拍摄虹膜识别用图像的相机进行说明。

本发明的相机不只限于相机完成品，还包括近年来积极引入了或要引入虹膜识别的诸如智能手机、平板电脑、PDA、PC、笔记本电脑等智能设备等的相机镜头或相机模块。

通常，虹膜识别所需的图像的分辨率会参考ISO规定，而ISO规定以VGA(视频图形阵列)分辨率图像(VGA Resolution image)为基准用虹膜直径的像素(pixel)数量进行规定。

根据ISO标准，通常将200像素(pixel)以上的情况分类为高清晰度，将170像素(pixel)的情况分类为普通，此外将120像素(pixel)的情况规定为低清晰度。

由此，本发明中，尽可能使用能够获得左眼和右眼的虹膜图像且能够为被拍摄者提供方便的具有高清晰度的像素的相机，但由于根据虹膜的图像质量或其他附加装置的特性需要适用各种像素数量的可能性高，因此并不必须限于高清晰度的像素。

尤其是，当前将具有12M或16M像素的分辨率和每秒30帧以上的传输速度的高清晰度的相机模块用于数据影像机器及智能机器等，因此足以获得虹膜识别用图像。

为了根据本发明在室外获得清晰的虹膜图像，设置使上述的室外虹膜识别波长范围尤其仅使920nm～960nm波长带、1110nm～1160nm波长带以及1300nm～1500nm波长带通过的带通滤波器。

上述带通滤波器可制作成在相应波长上设定5nm、10nm、20nm或其以上的波长带并使其通过，仅使相应波长带通过而拍摄获得虹膜图像。

作为更具体的一实施例，将仅使辐射照度的强度大幅下降的940nm～950nm波长通过的带通滤波器设置于相机的图像传感器的前段或者设置为只有在虹膜拍摄时位于所述前段。

带通滤波器的通过带宽可设计制作成如上所述的各种通过波长带。

带通滤波器优选设置于虹膜图像通过的通道的一侧、相机镜头的前段或透镜之间，在虹膜图像拍摄时通过带通滤波器。

更具体地，带通滤波器构成或者固定设置为像通常所使用的相机的快门那样只在虹膜图像拍摄时工作。

即，采用为了获得清晰的虹膜图像而在虹膜图像拍摄时通过带通滤波器的技术结构即可。

此外，上述相机通常可由一个或两个以上的多个相机构成。

接着，对在室外拍摄虹膜识别用图像时所需的照明进行详细说明。

基本上使用红外线照明，但在使用可见光而不使用红外线的设备中，优选地还要设置带有红外线照明的照明部。

作为调节上述光源的方法有如下方式：第一、使用可见光照明，而在拍摄虹膜图像时，关闭可见光照明，打开红外线照明；第二、使用可见光照明，而在拍摄虹膜图像时，在可见光照明中附带红外线滤波器，而只将红外线用作光源。

此外，作为红外线照明，可设置具有通过上述带通滤波器的波长带的一个以上的波长的红外线照明的光源。

接着，对利用室外虹膜识别波长范围在室外和室内均能利用相机拍摄获得虹膜图像的装置进行说明。

对利用室外虹膜识别波长范围在室外和室内均能利用相机拍摄虹膜图像的原理进行说明。第一、无论在室外还是在室内均不使用现有的ISO推荐波长范围(700nm～900nm)，而使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm。第二、区分室内和室外，例如在室内拍摄时使用现有的ISO推荐波长范围(700nm～900nm)，在室外使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm。

T1：在室外及室内使用室外虹膜识别波长范围的情形

通常，不使用在室内使用的现有的ISO推荐波长范围700nm～900nm，而是在本发明中使用的室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm利用相机拍摄获得虹膜图像。

图9示出了根据本发明一实施例的在室外及室内利用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm获得的各个人物的虹膜图像。

由图9可知，与上述的在室外利用虹膜识别波长范围920nm～1500nm拍摄的虹膜图像相比，在室内利用虹膜识别波长范围920nm～1500nm拍摄的虹膜图像也没有反射图像，虹膜图像能够用于进行虹膜识别。更具体地，为了根据本发明进行室外拍摄，设计制作并使用了920nm～960nm、1110nm～1160nm以及1300nm～1500nm波长带中的任一种以上的带通滤波器。

T2：在室外使用室外虹膜识别波长范围而在室内使用ISO推荐波长范围的情形

例如，在室内拍摄时使用现有的ISO推荐波长范围700nm～900nm而在室外使用室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的情况下，具有区别室内及室外而选择的选择模式。至于选择模式，可以根据拍摄者的判断手动切换，也可以设置用于测定光的强度的光传感器或辐射照度测定装备而自动切换。这种选择模式的结构以往公知得很多，可利用符合本发明的目的和宗旨的任意技术。

室外拍摄模式下，将仅使室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm通过的带通滤波器设置于虹膜图像传感器的前段，在室内拍摄模式下，将使现有的ISO推荐波长范围700nm～900nm范围的波长带通过的带通滤波器设置于虹膜图像传感器的前段。

本发明中，或者设置在室内及室外均能够拍摄的带通滤波器，或者设计使用分别用于室内和室外的不同的带通滤波器，或者在相机镜头的前面或照相机图像传感器的前段设置带通滤波器从而拍摄虹膜图像前使其通过带通滤波器来获得虹膜图像。

作为本发明的核心之一，在获得虹膜图像时，在相机镜头的前面或相机图像传感器的前段配置带通滤波器，这样就不受室内、室外或辐射照度的强度影响，能够获得清晰的虹膜图像。

关于本发明的用于测定虹膜图像质量的技术结构，本发明的申请人申请并得到授权的韩国授权专利公报第10-1030652号中作出了具体公开，此处省略其具体说明。

作为本发明的其他实施例，对在室外及室内获得虹膜图像的方法进行说明。

在室外及室内获得虹膜图像的方法中，具备接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头输入的虹膜图像的图像传感器以及用于保存所检测到的虹膜图像的存储器来拍摄获得虹膜图像，包括如下步骤：选择室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的步骤；将使用所选择的室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来获得防止了拍摄时产生的反射图像或减少了反射噪声的虹膜图像的步骤。

在室外及室内获得虹膜图像的另一方法中，具备接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头输入的虹膜图像的图像传感器以及用于保存所检测到的虹膜图像的存储器来拍摄获得虹膜图像，包括如下步骤：选择室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的步骤；在室内拍摄虹膜图像时选用700nm～900nm波长带的滤波器来获得虹膜图像的步骤；在室外拍摄虹膜图像时，将使用室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来获得防止拍摄时产生的反射图像或减少反射噪声的虹膜图像的步骤。

(产业上的可利用性)

本发明提供如下的装置及方法，即，其中，具有用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头输入的虹膜图像的图像传感器以及用于保存由图像传感器检测到的虹膜图像的存储器，将使用室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器(band-pass filter)设置于图像传感器的前段，来获得防止在室内外尤其在室外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或者减少反射噪声的虹膜图像，并设置具有通过所设置的带通滤波器波长带的一个以上的波长的红外线照明，由此，即使在室外也能够获得清晰的虹膜图像，产业上的可利用性高。

Claims (13)

1.一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，

包括用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头而输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器，

并包括：

使用室外虹膜识别波长带920nm～500nm的全部或一部分的带通滤波器，其设置于图像传感器的前段，用于获得防止了在室外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或减少了反射噪声的虹膜图像；以及

红外线照明，具有通过上述带通滤波器的波长带的波长。

2.一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，

包括用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器，

并包括：

使用室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器，其设置于图像传感器的前段，用于获得防止了在室内外拍摄虹膜图像时产生的反射图像或减少了反射噪声的虹膜图像；以及

红外线照明，具有通过上述带通滤波器的波长带的波长。

3.一种在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，

包括用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器，

并包括：

用于在室内拍摄虹膜图像时和在室外拍摄虹膜图像时使用的分别互不相同的带通滤波器；以及

红外线照明，具有通过上述分别互不相同的带通滤波器的波长带的全部的波长。

4.根据权利要求3所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，上述在室内拍摄虹膜图像时所使用的带通滤波器使用使700nm～900nm波长带通过的带通滤波器。

5.根据权利要求3所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，上述在室外拍摄虹膜图像时所使用的带通滤波器使用使室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分通过的带通滤波器。

6.根据权利要求1、2和5中任一项所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，上述室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的一部分是指属于室外虹膜识别波长带920nm～1500nm范围的任意大小的波长带或任意的波长。

7.根据权利要求6所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，上述任意大小的波长带及任意的波长由辐射照度的强度下降规定的基准值以上的波长带的范围及带通滤波器的允许波长范围所确定。

8.根据权利要求6所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，属于上述室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的任意大小的波长带包括920nm～960nm波长带、1110nm～1160nm波长带以及1300nm～1500nm波长带中的一个以上的带。

9.根据权利要求3所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，具有在室外拍摄时使用室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器和在室内拍摄时使用700nm～900nm之间的波长带的带通滤波器，并附加能够区分室外和室内而进行拍摄的选择模式。

10.根据权利要求9所述的在室外及室内获得虹膜图像的装置，其特征在于，上述选择模式包括基于拍摄者的判断的手动模式以及基于光传感器和辐射照度测定装备的自动选择模式。

11.一种在室外及室内获得虹膜图像的方法，其中，

利用所包括的用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器来拍摄获得虹膜图像，

所述在室外及室内获得虹膜图像的方法包括：

选择室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分的步骤；

照射通过所选择的波长带的红外线照明的步骤；以及

将使所选择的室外虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分通过的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来获得防止了拍摄时产生的反射图像或减少了反射噪声的虹膜图像的步骤。

12.一种在室外及室内获得虹膜图像的方法，其中，

利用所包括的用于接收虹膜图像的镜头、用于检测通过镜头所输入的虹膜图像的图像传感器以及用于存储所检测到的虹膜图像的存储器来拍摄获得虹膜图像，

所述在室外及室内获得虹膜图像的方法包括：

在室外拍摄虹膜图像时选择虹膜识别波长带920nm～1500nm的全部或一部分来获得虹膜图像的步骤；

在室内拍摄虹膜图像时选用700nm～900nm波长带的滤波器来获得虹膜图像的步骤；以及

在室外进行虹膜图像拍摄时，将使上述室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分通过的带通滤波器设置于图像传感器的前段，来获得防止了拍摄时产生的反射图像或减少了反射噪声的虹膜图像的步骤。

13.根据权利要求11或12所述的在室外及室内获得虹膜图像的方法，其特征在于，作为使用上述室外虹膜识别波长范围920nm～1500nm的全部或一部分的带通滤波器，使用选择性地使室外辐射照度波谱中的辐射照度的强度下降规定的基准值以上的波长带通过的滤波器。