CN106934349A - 双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智能终端技术领域，公开了一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，包括设备本体，所述设备本体具有用来提取实际图像的主摄像头和用于参考计算景深的副摄像头，所述设备本体还设置有虹膜采集照明件。本发明提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其其虹膜采集照明件可以使在样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域，虹膜采集效果佳，而且能够满足一般成像过程中的景深测量的辅助功能。
Description
技术领域
本发明属于智能终端技术领域，尤其涉及一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备。
背景技术
双摄像头技术双摄像头，这两个摄像头有主副之分，主摄像头负责成像，而副摄像头负责测量景深数据。在拍摄时发出近红外线的连续光可以进行对空间的测量和编码，然后再通过感应器读取编码，再解码后可以拍摄完成不同景深的图像。至于采用双镜头的作用是为了提升焦外成像效果，据称是将改进背景虚化能力，焦外成像效果更佳，甚至可以更换背景，这类摄像头的优势在于即使用户没有摄影基础，用户也可以通过这类摄像头强大的传感器和处理器拍摄出有明显景深效果的照片
虹膜成像技术用于虹膜识别的设备，可包括用于虹膜采集的图像的成像装置和用于将所捕捉图像与先前存储虹膜图像信息对比的图像处理设备。成像设备和图像处理设备可包括单独的设备，或可结合于其他的设备内。虽然虹膜采集及识别设备先前已经作为专用或独立设备而可用，越来越期望将虹膜识别能力合并入具有内置摄像机的移动通信设备或移动计算设备(总体指代为″移动设备″)。但是，已经发现，移动设备内的成像装置或摄像机旨在作为能够捕捉位于距移动设备大范围距离内的物的图像的一般用途摄像机而操作。出于生物特征识别的目的用于获取虹膜图像的考虑与适用于非虹膜图像的图像获取的考虑显著不同，目前移动设备内的摄像机不足以用于虹膜成像以进行生物特征识别的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其不但能够很好的采集虹膜图像，而且能够满足一般成像过程中的景深测量的辅助功能。
本发明的技术方案是：一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，包括设备本体，所述设备本体具有用来提取实际图像的主摄像头和用于参考计算景深的副摄像头，所述设备本体还设置有虹膜采集照明件。
具体地，所述虹膜采集照明件的光轴朝向所述主摄像头的方向倾斜。
具体地，所述虹膜采集照明件为红外式发光件。
具体地，所述虹膜采集照明件为红外LED灯。
具体地，所述主摄像头或/和副摄像头设置有带通滤波片。
具体地，所述主摄像头或/和副摄像头设置有用于提取800至900nm之间的红外图像的带通滤波片。
具体地，所述设备本体内设置有：接收单元，用于接收用户选择的虹膜识别模式，将智能终端切换到虹膜识别模式下；控制单元，用于控制副摄像头采集第一图像；处理单元，用于对第一图像进行切割处理提取眼睛区域的第二图像；识别单元，用于通过虹膜识别算法对第二图像进行虹膜识别处理。
具体地，所述设备本体内还设置有：提取单元，用于提取样本图像中相对灰度值较高的区域并获取较优虹膜成像区域。
具体地，所述设备本体具有用于切换虹膜采集识别模式以及普通图像成像模式的自适应切换模块。
具体地，所述副摄像头的视角大于所述主摄像头的视角。
本发明所提供的，双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其虹膜采集照明件可以使在样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域，虹膜采集效果佳。另外，所述虹膜采集照明件的光轴朝向所述主摄像头的方向倾斜，即红外LED灯与图像传感器存在一定角度，以避免虹膜采集红眼等问题，采用带通滤波片，提取800～900nm之间的红外图像，不但能够很好的采集虹膜图像，而且能够满足一般成像过程中的景深测量的辅助功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备中主摄像头、副摄像头和虹膜采集照明件的平面布局示意图；
图2是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备中虹膜采集照明件与主摄像头的平面示意图；
图3是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备用于计算出不同点差异的示意图；
图4是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备用于切割的虹膜图像时的示意图；
图5是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备中镜头过滤片结构示意图；
图6是本发明实施例提供的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或″设置于″另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1至图2所示，本发明实施例提供的一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，该一体化设备可为手机、平板电脑等，包括设备本体，所述设备本体具有用来提取实际图像的主摄像头1和用于参考计算景深的副摄像头2，所述设备本体还设置有虹膜采集照明件3。虹膜采集照明件3可以使在样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域，虹膜采集效果佳。
具体地，如图1、图2所示，所述虹膜采集照明件3的光轴朝向所述主摄像头1的方向倾斜，虹膜采集照明件3与图像传感器存在一定角度，以避免虹膜采集红眼等问题，但是虹膜采集照明件3的照明区域中心与图像传感器的成像区域的中心应该是保持一致，以在图像传感器上取得最优的虹膜图像，但是因为在装配中的角度差异，或采集设备在实用中产生了激烈的碰撞，都有可能使其照明区域中心与成像区域中心产生一定的偏差。采用算法自适应的微调虹膜图像的提取位置x0、y0，首先在设备每次启动的时候，会在不同的焦平面采取一系列的图像，因为照明区域小于图像传感器的图像采集区域，这样会在每一个采集的样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域。
具体地，所述虹膜采集照明件3可以为红外式发光件。
本实施例中，所述虹膜采集照明件3为红外LED灯。当然，虹膜采集照明件3也可以采用其它合适的灯件。
本实施例中，所述副摄像头2的视角大于所述主摄像头1的视角。
具体地，如图5所示，所述主摄像头1或/和副摄像头2设置有带通滤波片9。普通成像设备为了克服自然界中红外或者近红外光对图像质量的影响，都会采用带阻滤波片，过滤掉红外波段的光线，以提高图像的成像质量，这里为了准确捕捉虹膜图像，采用的是带通滤波片9(带通滤光片)，提取800至900nm之间的红外图像，结构图4所示。
具体地，所述设备本体内设置有：
接收单元，用于接收用户选择的虹膜识别模式，将智能终端切换到虹膜识别模式下；
控制单元，用于控制副摄像头2采集第一图像；
处理单元，用于对第一图像进行切割处理提取眼睛区域的第二图像；
识别单元，用于通过虹膜识别算法对第二图像进行虹膜识别处理。
具体地，所述设备本体内还设置有：
提取单元，用于提取样本图像中相对灰度值较高的区域并获取较优虹膜成像区域。
具体地，所述设备本体具有用于切换虹膜采集识别模式以及普通图像成像模式的自适应切换模块。
具体地，所述虹膜采集照明件3的光轴与所述主摄像头1中图像传感器的中轴夹角小于60度或45度。
具体应用中，主摄像头1和副摄像头2的FOV(视角)设计不一样。主摄像头1是用来提取实际图像的，副摄像头2的图像主要是用来参考计算景深。副摄像头2的FOV一般会大于主摄像头1.通过在左右两张图计算出不同点差异的图一般叫Disparity Map，图3上表示的是两张图上相同点的位移差异，但是由于三角定位中的位移差异和Z成正比，因此Disparity Map可以直接被用作景深图。
副摄像头2在进行一般图像采集时候像素一般在800万以上，视角大于120度，大角度不利于虹膜的定位，大像素不利于虹膜的实时识别，在切换到虹膜识别模式的时候，需要对图像进行切割，如图4所示，设副摄像头2原始图像为f(x，y)，图像宽为W，高度为H，即0＜x＜W，0＜y＜H。切割的虹膜图像设为fIR(x′，y′)，其中0＜x′＜WIR、0＜y′＜HIR，fIR(x′，y′)映射到原始图像f(x，y)的图像区域设为x0＜x＜x1、y0＜y＜y1。其投射区域的大小根据图像传感器本身的分辨率以及FOV的差异来自适应调整，当图像传感器本身分辨率较低的时候，直接提取原始图像的某个适当区域，当传感器本身分辨率较高的时候，在提取原始图像的基础上做适当的压缩处理，以优化虹膜算法的识别速度。虹膜图像提取位置x0、y0的自适应调整，在本虹膜采集设备中，红外LED灯与图像传感器存在一定角度，以避免虹膜采集红眼等问题，但是LED照明区域中心与图像传感器的成像区域的中心应该是保持一致，以在图像传感器上取得最优的虹膜图像，但是因为在装配中的角度差异，或采集设备在实用中产生了激烈的碰撞，都有可能使其照明区域中心与成像区域中心产生一定的偏差。
通过采用算法自适应的微调虹膜图像的提取位置x0、y0，首先在设备每次启动的时候，在不同的焦平面采取一系列的图像，因为照明区域小于图像传感器的图像采集区域，这样会在每一个采集的样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域。
本发明实施例所提供的一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，工作流程图如图6所示，主成像传感器装置采集一般RGB彩色图像，通过图像处理模块得到高质量的影像，景深测量及虹膜采集模块用来进行景深测量及虹膜图像采集，景深采集的图像送到图像处理模块，结合主成像装置采集的图像，得到用户需要的影像，切换到虹膜采集功能后，采集的图像送到虹膜识别功能模块，进行虹膜识别。而且，本实施例中，虹膜采集照明件3可以使在样本图像中形成一个相对灰度值较高的区域。通过对一系列样本图像的照明区域的提取，然后提取出最优的虹膜成像区域，虹膜采集效果佳。另外，所述虹膜采集照明件3的光轴朝向所述主摄像头1的方向倾斜，即红外LED灯与图像传感器存在一定角度，以避免虹膜采集红眼等问题，本实施例中，采用的是带通滤波片9，提取800～900nm之间的红外图像，不但能够很好的采集虹膜图像，而且能够满足一般成像过程中的景深测量的辅助功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，包括设备本体，其特征在于，所述设备本体具有用来提取实际图像的主摄像头和用于参考计算景深的副摄像头，所述设备本体还设置有虹膜采集照明件。
2.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述虹膜采集照明件的光轴朝向所述主摄像头的方向倾斜。
3.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述虹膜采集照明件为红外式发光件。
4.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述虹膜采集照明件为红外LED灯。
5.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述主摄像头或/和副摄像头设置有带通滤波片。
6.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述主摄像头或/和副摄像头设置有用于提取800至900nm之间的红外图像的带通滤波片。
7.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，
所述设备本体内设置有：
接收单元，用于接收用户选择的虹膜识别模式，将智能终端切换到虹膜识别模式下；
控制单元，用于控制副摄像头采集第一图像；
处理单元，用于对第一图像进行切割处理提取眼睛区域的第二图像；
识别单元，用于通过虹膜识别算法对第二图像进行虹膜识别处理。
8.如权利要求7所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述设备本体内还设置有：
提取单元，用于提取样本图像中相对灰度值较高的区域并获取较优虹膜成像区域。
9.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述设备本体具有用于切换虹膜采集识别模式以及普通图像成像模式的自适应切换模块。
10.如权利要求1所述的双摄像头成像及虹膜采集识别一体化设备，其特征在于，所述副摄像头的视角大于所述主摄像头的视角。
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