CN109117692A - 一种虹膜识别装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种虹膜识别装置、系统及方法，该装置包括：设置在设备本体上的虹膜识别模块；所述虹膜识别模块用于根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像并进行识别。通过在设备本体上设置虹膜识别模块，且该虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像，使得获取的虹膜图像更加清晰，提高虹膜识别装置的识别精度，进而使得虹膜识别装置的适用范围扩大。
Description
技术领域
本发明涉及虹膜识别领域，更具体地，涉及一种虹膜识别装置、系统及方法。
背景技术
生物特征识别(BIOMETRICS)技术，是指通过计算机利用人体所固有的生理特征(指纹、虹膜、面相、DNA等)或行为特征(步态、击键习惯等)来进行个人身份鉴定的技术。
虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，应用于安防设备(如门禁、门锁、智能手机和平板电脑等)，以及有高度保密需求的场所。人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。
目前的虹膜识别装置包括：固定的摄像头、处理器和虹膜识别单元；用户将面部对准固定摄像头，摄像头获取到用户的面部图像和虹膜图像，经处理器处理后，将虹膜识别单元将获取的虹膜图像与存储的虹膜信息进行匹配。
但是现有的虹膜识别装置还需要通过人为额外行为干预来进行身份认证，迫使人们很不自然地被限制去做不必要或者不喜欢的事情，给用户带来较多的不便，还还会造成时间上的消耗，造成用户体验感差。
发明内容
针对上述的技术问题，本发明提供一种虹膜识别装置、系统及方法。
第一方面，本发明提供一种虹膜识别装置，包括：设置在设备本体上的虹膜识别模块；所述虹膜识别模块用于根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像并进行识别。
其中，所述虹膜识别装置还包括：设置在设备本体上的生物追踪模块，所述生物追踪模块与所述虹膜识别模块相连，用于获取用户的头部位置信息，以及根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
其中，所述虹膜识别装置还包括：设置在设备本体上的生物感知模块，所述生物感知模块与所述生物追踪模块相连，用于感知用户是否存在，且在感知用户存在时获取用户的距离信息和身高信息。
其中，所述虹膜识别模块包括：旋转体和至少一个摄像头；所述旋转体设置在设备本体上，用于带动所述摄像头旋转；所述摄像头设置在设备本体和/或所述旋转体上，用于获取用户的眼部位置信息，以及根据所述眼部位置信息获取用户的虹膜图像。
其中，所述生物追踪模块包括：旋转体和摄像头；所述旋转体为所述虹膜识别模块的旋转体或者设置在设备本体上的另一旋转体，用于带动摄像头旋转；所述摄像头为所述虹膜识别模块的摄像头或者设置在所述另一旋转体上的另一摄像头，用于获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
其中，所述生物感知模块包括至少一个设置在设备本体或者旋转体上的感知头，所述感知头用于感知用户是否存在；所述生物感知模块还用于在感知没有用户存在时，驱动旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处于待机状态。
其中，所述虹膜识别模块还包括至少一个设置在设备本体或者旋转体上的光源，所述光源用于提供波长在650纳米到1000纳米范围内的光。
其中，所述虹膜识别装置还包括设置在设备本体上的显示器，所述显示器用于显示用户的头部位置信息、眼部位置信息和虹膜图像。
其中，所述摄像头包括：固定焦距类摄像头、自动对焦类摄像头、相位对焦类摄像头、光学防抖类摄像头、单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头、彩色摄像头、黑白摄像头或彩色与黑白混搭摄像头；且所述摄像头为进行封装后的摄像头。
其中，所述旋转体的转轴设置在所述旋转体的两端、底部、背部或者顶部。
其中，所述旋转体的转轴由电机或者电磁感应控制。
其中，所述显示器包括：液晶屏、LED屏或者反射镜片。
第二方面，本发明提供一种虹膜识别系统，包括：应用处理器、内存、以及如权利要求1-12任一所述的虹膜识别装置；所述虹膜识别装置中的虹膜识别模块获取到用户的虹膜图像后；所述应用处理器提取所述虹膜图像中的虹膜特征，并将所述提取的虹膜特征与所述内存中的虹膜信息进行识别。
第三方面，本发明提供一种虹膜识别方法，包括：虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
其中，所述虹膜识别方法还包括：生物追踪模块获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
其中，所述虹膜识别方法还包括：生物感知模块感知到用户存在时，获取用户的距离信息和身高信息；相应地，所述生物追踪模块根据所述距离信息和身高信息获取用户的头部位置信息。
其中，所述虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别包括：
根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使摄像头获取用户的虹膜图像；
提取所述虹膜图像中的虹膜特征，将所述虹膜特征与已存储的虹膜信息进行匹配，得到匹配结果。
其中，所述生物追踪模块获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息包括：
根据所述距离信息和身高信息控制旋转体的旋转角度，以使用户头部处于显示器的中央位置；
根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使用户眼部处于显示器的中央位置。
其中，所述生物感知模块还用于感知头感知到没有用户存在时，驱动所述旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处于待机状态。
其中，所述获取用户的距离信息和身高信息包括：采用飞行时间法、结构光、热成像、超声波或者图像摄像来获取用户的距离信息和身高信息。
其中，所述根据用户的距离信息和身高信息控制旋转体的旋转角度包括：
当用户的头部位置处于低位时，驱动旋转体向下旋转，以使用户的头部处于显示器的中央位置；或者，
当用户的头部位置处于高位时，驱动旋转体向上旋转，以使用户的头部处于显示器的中央位置。
第四方面，本发明提供一种虹膜识别设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求14至21任一所述的方法。
第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求14至21任一所述的方法。
第六方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求14至21任一所述的方法。
本发明提供的一种虹膜识别装置、系统及方法，通过在设备本体上设置虹膜识别模块，且该虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像，使得获取的虹膜图像更加清晰，提高虹膜识别装置的识别精度，进而使得虹膜识别装置的适用范围扩大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的虹膜识别装置的结构示意图；
图2为大人使用图1所述的虹膜识别装置的示意图；
图3为小孩使用图1所述的虹膜识别装置的示意图；
图4为本发明实施例提供的虹膜识别系统的结构框图；
图5为用户使用虹膜识别装置的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的虹膜识别方法的流程框图；
图7为图5所述的虹膜识别方法中的生物追踪示意图；
图8为图5所述的虹膜识别方法中的虹膜识别示意图；
图9为本发明实施例提供的虹膜识别设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种虹膜识别装置，包括：设置在设备本体上的虹膜识别模块；所述虹膜识别模块用于根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像并进行识别。
具体地，当虹膜识别装置通电启动后，虹膜识别模块会不断的去获取用户的眼部位置信息。当用户出现时，则虹膜识别模块将成功获取用户的眼部位置信息，并根据该眼部位置信息获取到用户的虹膜图像，并对该虹膜图像中的虹膜特性进行识别，从而完成对用户的身份识别。例如，将该虹膜识别装置安装在门禁系统中，虹膜识别装置处于充电工作状态，则当用户出现在门附近时，虹膜识别模块会成功获取用户的眼部位置信息，并根据该眼部位置信息获取到用户的虹膜图像。然后将该用户的虹膜图像与已存储的虹膜信息相匹配，则识别成功，门禁系统自动打开，允许用户进入；否则，门禁系统关闭，用户不得进入。
在本发明实施例中，通过虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像，使得获取的虹膜图像更加清晰，提高虹膜识别装置的识别精度，进而使得虹膜识别装置的适用范围扩大。
在上述各实施例的基础上，所述虹膜识别装置还包括：设置在设备本体上的生物追踪模块，所述生物追踪模块与所述虹膜识别模块相连，用于获取用户的头部位置信息，以及根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
具体地，本发明实施例的虹膜识别装置包括：生物追踪模块和虹膜识别模块。当该虹膜识别装置充电处于工作状态时，生物追踪模块会不断的去获取用户的头部位置信息，当有用户出现时，生物追踪模块会成功获取到用户的头部位置信息，并根据该头部位置信息获取到用户的眼部位置信息，而不需要用户做出任何的其他动作来配合虹膜识别装置来获取用户的眼部位置信息。然后虹膜识别模块可以根据该眼部位置信息获取到用户的虹膜图像，并对该虹膜图像中的虹膜特征进行虹膜识别。本发明实施例的虹膜识别装置也可以用于门禁系统、智能楼宇或防盗等。
在本发明实施例中，通过在设备本体上设置生物追踪模块，使得虹膜识别装置可以根据用户的头部位置信息追踪到用户的眼部位置信息，进而实现不同身高用户的虹膜识别，且不需要用户做出任何额外的动作，将虹膜识别过程在无形中的完成，进而提高用户的使用感受。
在上述各实施例的基础上，所述虹膜识别装置还包括：设置在设备本体上的生物感知模块，所述生物感知模块与所述生物追踪模块相连，用于感知用户是否存在，且在感知用户存在时获取用户的距离信息和身高信息。
具体地，本发明实施例的虹膜识别装置包括：生物感知模块、生物追踪模块和虹膜识别模块。当该虹膜识别装置处于工作状态时，生物感知模块实时感知是否有用户存在。当生物感知模块感知到用户存在时，会去获取用户的距离信息和身高信息，并输出启动生物追踪模块的控制信号。生物追踪模块根据用户的位置信息和身高信息捕获到用户的头部信息，且根据用户的头部信息计算获取到用户的眼部位置信息，在用户眼部位置信息的获取过程中，均是虹膜识别装置自动完成，无需用户做出任何的配合动作。当眼部位置处理虹膜识别区域内，虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息精准地捕捉到虹膜图像，一旦虹膜图像捕获成功，则对该虹膜图像中的虹膜特性进行识别，并得到识别结果。若识别失败，则表示用户的身份验证没有通过；若识别成功，则表示用户的身份验证通过。
在本发明实施例中，通过在设备本体上设置生物感知模块，可以实时感知是否有用户存在，当感知用户存在时获取用户的位置信息和身高信息，以及启动生物追踪模块根据该位置信息和身高信息获取用户的头部位置信息，使得虹膜识别装置能够更准确的获取到用户的头部位置信息，提高虹膜识别装置的识别精确性，同时使得虹膜识别装置的更加智能化。
图1为本发明实施例提供的虹膜识别装置的结构示意图，如图1所示，所述虹膜识别模块包括：旋转体10和至少一个摄像头11；所述旋转体设置在设备本体上，用于带动所述摄像头旋转；所述摄像头设置在设备本体和/或所述旋转体上，用于获取用户的眼部位置信息，以及根据所述眼部位置信息获取用户的虹膜图像。所述摄像头包括：固定焦距类摄像头、自动对焦类摄像头、相位对焦类摄像头、光学防抖类摄像头、单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头、彩色摄像头、黑白摄像头或彩色与黑白混搭摄像头；且所述摄像头为进行封装后的摄像头。所述旋转体10的转轴由电机或者电磁感应控制。
具体地，本发明实施例的摄像头以设置在旋转体上为例进行说明，但并不用于限制本发明的保护范围。当用户进入虹膜识别装置的虹膜识别区域时，虹膜识别模块的旋转体10带动摄像头11旋转，例如，旋转体10的转轴由电机或者电磁感应控制旋转。例如，摄像头为封装后的相位对焦类摄像头或光学防抖类摄像头等，但并不局限于此。摄像头可以从里到外成像，从外看到里。在旋转体10的旋转过程中摄像头11获取到用户的眼部位置信息，然后再根据获取的眼部位置信息控制旋转体10旋转，使得摄像头11能够精准地获取到用户的的虹膜图像，一旦虹膜图像获取成功，则对提取该虹膜图像中的虹膜特征，并将提取的虹膜特征与已存储的虹膜信息进行匹配，并输出匹配结果。
另外设置在设备本体上的摄像头可以作为辅助作用或者作为备用摄像头。例如，当设置在旋转体10上的摄像头11在获取用户的眼部位置信息时，设置在设备本体上的摄像头也可以一同用于获取用户的眼部位置信息，以加快获得到用户眼部位置信息的速度，进而使得虹膜识别的效率得以提高。或者，当设置在旋转体10上的摄像头11损坏时，此时，设置在设备本体上的摄像头可以代替损坏的摄像头去获取用户的眼部位置信息，进而完成虹膜识别，提高了虹膜识别装置的实用性。
在本发明实施例中，通过旋转体带动摄像头旋转，使得摄像头能够精确地、快捷地、自然地获取用户眼部位置信息，并根据该眼部位置信息追踪获取到用户的虹膜图像，然后对虹膜图像进行处理后，再与已存储的虹膜信息进行识别，使得整个虹膜识别过程几乎不会造成用户的不友好体验，用户在使用过程中几乎不会感觉到虹膜识别的存在，从而实现人性化、便利化、自动化的高安全性通过与保护，使得用户的体验效果更佳。
在上述各实施例的基础上，所述生物追踪模块包括摄像头和旋转体；所述旋转体为所述虹膜识别模块的旋转体或者设置在设备本体上的另一旋转体，用于带动摄像头旋转；所述摄像头为所述虹膜识别模块的摄像头或者设置在所述另一旋转体上的另一摄像头，用于获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
具体地，本发明实施例中的生物追踪模块与虹膜识别模块共用旋转体和摄像头，但并不限制本发明的保护范围。当用户进入虹膜识别装置的生物追踪区域时，生物追踪模块的旋转体10带动摄像头11旋转，在旋转体10的旋转过程中摄像头11获取到用户的头部位置信息，例如，用户5是身高高于虹膜识别装置的大人，在进入生物追踪区域后，旋转体10一直转动直到旋转体10在向上转动的过程中，摄像头11能够获取到用户的头部位置信息5’为止，如图2所示；例如，用户6是身高低于虹膜识别装置的小孩，在进入生物追踪区域后，旋转体10一直转动直到旋转体10在向下转动的过程中，摄像头11能够获取到用户的头部位置信息6’为止，如图3所示。然后再根据获取的头部位置信息计算获取到用户的眼部位置信息，再根据眼部位置信息驱动旋转体10旋转，直到摄像头11可以精准地获取到用户的虹膜图像，最后对虹膜图像进行处理并进行虹膜识别。
在本发明实施例中，通过旋转体带动摄像头旋转，使得摄像头能够精确地、快捷地、自然地获取不同身高的用户头部位置信息，并根据用户的头部位置信息追踪获取到用户的眼部位置信息，然后再根据眼部位置信息得到用户的虹膜图像并进行识别，使得整个虹膜识别过程几乎不会造成用户的不友好体验，用户在使用过程中几乎不会感觉到虹膜识别的存在，从而实现人性化、便利化、自动化的高安全性通过与保护，使得用户的体验效果更佳。
在上述各实施例的基础上，所述生物感知模块包括至少一个设置在设备本体或者旋转体10上的感知头，所述感知头用于感知用户是否存在；所述生物感知模块还用于在感知没有用户存在时，驱动旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处理待机状态。
具体地，当用户出现在生物感知区域内时，生物感知模块的感知头会感知到用户存在，例如，感知头设置在设备本体的四个顶角处，如图1所示，则生物感知模块包括感知头31、32、33和34。当感知头感知到用户存在时，生物感知模块开始工作获取用户的距离信息和身高信息，然后感知到用户进入生物追踪区域内后，输出生物追踪控制信号到生物追踪模块，以启动生物追踪模块，生物追踪模块根据用户的位置信息和身高信息控制旋转体10旋转，以使摄像头11成功捕获用户的头部位置信息，并根据用户的头部信息获取到用户的眼部位置信息。当用户的眼部位置处于虹膜识别区域内时，虹膜识别模块根据眼部位置信息驱动旋转体10旋转，以使摄像头11能够准确地获取到用户的虹膜图像，一旦虹膜图像获取成功，则对虹膜图像进行处理，并对处理后的虹膜图像进行虹膜识别。
但是，当生物感知模块中的感知头感知没有用户存在时，驱动旋转体10回归至原来的位置，即旋转体的旋转角度为零，此时，虹膜识别装置处于待机状态。但是，当感知头感知到用户存在时，虹膜识别装置开始工作，生物感知模块又会开始获取用户的位置信息和身高信息。避免了使虹膜识别装置一直处于开启状态，达到节约能源的目的。
在本发明实施例中，通过生物感知模块中的感知头对是否有用户存在进行实时监测，以及在感知有用户存在时，对用户的位置进行实时监测，并使得生物追踪模块采取相应的追踪手段，使得整个虹膜识别装置在提高虹膜识别的速度和精确度的同时，提高了其自身智能化水平，达到能够自动的对用户的虹膜进行识别，从而提高用户的体验感。
上述实施例的基础上，所述虹膜识别模块还包括至少一个设置在设备本体或者旋转体上的光源，所述光源用于提供波长在650纳米到1000纳米范围内的光。
具体地，本发明实施例中以光源设置在旋转体上为例进行说明，但并不用于限制本发明的保护范围。当生物追踪模块捕捉到用户的头部位置信息，并根据该头部位置信息获取到用户的眼部位置信息后，用户眼部位置处于虹膜识别区域内时，根据该眼部位置信息驱动旋转体10带动摄像头11和光源12一起旋转，通过光源12发出光线进行补偿，例如，发出650纳米到1000纳米范围内的光，使得摄像头11能够更清晰的捕捉到用户的虹膜图像，然后根据该虹膜图像进行虹膜识别，并输出识别结果。另外，若将光源设置在设备本体上，同样可以达到上述效果。
在本发明实施例中，通过虹膜识别模块中的摄像头和光源的相互作用，能够较精确地获取到用户的虹膜图像并进行识别，使得虹膜识别的效果更精确。
在上述各实施例的基础上，参考图1和4，所述虹膜识别装置还包括设置在设备本体上的显示器20，所述显示器20用于显示用户的头部位置信息、眼部位置信息和虹膜图像。所述显示器包括：液晶屏、LED屏或者反射镜片。
具体地，当用户进入生物追踪区域后，当摄像头11捕捉到用户的头部位置处于低位时，驱动旋转体10朝下旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置，例如，显示器为液晶屏、LED屏或反射镜片等；或者，当摄像头11捕捉到用户的头部位置处于高位时，驱动旋转体10朝上旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置。然后根据该头部位置信息获取用户的眼部位置信息，并根据眼部位置信息控制旋转体10旋转，当用户的眼部位置信息处于显示器的中央位置，则停止驱动旋转体10。当用户进入虹膜识别区域后，摄像头11成功捕捉到用户的虹膜图像，且在显示器20内会显示用户的虹膜图像，并将该虹膜图像与已存储的虹膜信息进行匹配，输出匹配结果信息。
在本发明实施例中，通过显示器显示用户的头部位置信息、眼部位置信息和虹膜图像，使得用户便于观察摄像头是否成功获取到头部位置信息、眼部位置信息和虹膜图像，同时用户也可以根据显示器上显示的信息调整其自身的姿态。
在上述各实施例的基础上，所述旋转体10的转轴设置在所述旋转体10的两端、底部、背部或者顶部。所述旋转体10的转轴转由电机或者电磁感应控制旋。
具体地，旋转体10的转轴设置在两端，则在旋转体10的两端设置与设备本体相连的转轴，使得旋转体10可以通过电机或者电磁感应控制该转轴旋转；或者，旋转体10的转轴设置在底部，则在旋转体10的底部设置与设备本体相连的转轴，使得旋转体10可以通过电机或者电磁感应控制该转轴旋转；或者，旋转体10的转轴设置在顶部，则在旋转体10的顶部设置与设备本体相连的转轴，使得旋转体10可以通过电机或者电磁感应控制该转轴旋转。
本发明实施例提供一种虹膜识别系统，包括：应用处理器50、内存40、以及如权利要求1-12任一所述的虹膜识别装置；所述虹膜识别装置中的虹膜识别模块获取到用户的虹膜图像后；所述应用处理器提取所述虹膜图像中的虹膜特征，并将所述提取的虹膜特征与所述内存中的虹膜信息进行识别。
具体地，结合图4，生物感知模块30感知到用户存在时，会去获取用户的位置信息和身高信息，并将该位置信息和身高信息输送至应用处理器50，以使应用处理器50驱动生物追踪模块10b中的旋转体10旋转，从而使得摄像头11能够捕捉到用户的头部位置信息，并使该头部位置信息显示在显示器20中。然后应用处理器50根据该头部位置信息获取用户的眼部位置信息，并使该眼部位置信息显示在显示器20中。应用处理器50再根据该眼部位置信息驱动旋转体10旋转，从而使得虹膜识别模块10a与生物追踪模块10b共用的摄像头11获取到用户的虹膜图像。最后虹膜识别模块10a对虹膜图像进行特征提取，并将提取的虹膜特征与存储在内存40中的虹膜信息进行匹配。
进一步地，该虹膜识别系统可以用于智能楼宇、智能家居、智能移动终端、考勤系统、智慧城市、智慧工厂或智能汽车等。例如，用于智能楼宇或智能家居中的门禁系统或门锁系统中，通过该虹膜识别系统，无需用户的任何操作，在无形中即可完成对用户的身份识别，使得用户的体验效果更佳。
本发明实施例提供一种虹膜识别方法，包括：虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
具体地，当虹膜识别装置通电启动后，虹膜识别模块会不断的去获取用户的眼部位置信息。当用户出现时，则虹膜识别模块将成功获取用户的眼部位置信息，并根据该眼部位置信息获取到用户的虹膜图像，并对该虹膜图像中的虹膜特性进行识别，从而完成对用户的身份识别。例如，将该虹膜识别装置安装在门禁系统中，虹膜识别装置处于充电工作状态，则当用户出现在门附近时，虹膜识别模块会成功获取用户的眼部位置信息，并根据该眼部位置信息获取到用户的虹膜图像。然后将该用户的虹膜图像与已存储的虹膜信息相匹配，则识别成功，门禁系统自动打开，允许用户进入；否则，门禁系统关闭，用户不得进入。
在本发明实施例中，通过虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像，使得获取的虹膜图像更加清晰，提高虹膜识别装置的识别精度，进而使得虹膜识别装置的适用范围扩大。
图5为本发明实施例提供的虹膜识别方法的流程框图，如图5所示，该方法包括：S1，生物感知模块感知到用户存在时，获取用户的距离信息和身高信息；S2，生物追踪模块根据所述距离信息和身高信息获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息；S3，虹膜识别模块根据所述眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像，并进行虹膜识别。
其中，所述S3进一步包括：根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使摄像头获取用户的虹膜图像；提取所述虹膜图像中的虹膜特征，将所述虹膜特征与已存储的虹膜信息进行匹配，得到匹配结果。
其中，所述S2进一步包括：根据所述距离信息和身高信息控制旋转体的旋转角度，以使用户头部处于显示器的中央位置；根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使用户眼部处于显示器的中央位置。
其中，所述生物感知模块还用于感知头感知到没有用户存在时，生物感知模块驱动旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处理待机状态。
具体地，结合图5和图6，当用户4进入生物感知区域100内时，生物感知模块的感知头会感知到用户的存在，则生物感知模块获取到用户的位置信息和身高信息。当用户进入生物追踪区域100’后，结合图7，根据用户的位置信息和身高信息驱动旋转体10旋转，使摄像头11捕捉到用户的头部位置信息(步骤4A)，且使用户的头部处于显示器20的中央位置(步骤4B)，并根据该头部位置信息获取到用户的眼部位置信息，且根据该眼部位置信息驱动旋转体10旋转，使得用户的眼部处于显示器20的中央位置(步骤4C)。当用户眼部位置处于虹膜识别区域100”后，结合图8，摄像头11成功捕捉到用户的虹膜图像，且在显示器20内会显示用户的虹膜图像，然后对该虹膜图像进行虹膜特征提取，并将提取的虹膜特征与已存储的虹膜信息进行匹配，且输出匹配结果信息。
当生物感知模块中的感知头感知没有用户存在时，驱动旋转体10回归至原来的位置，即旋转体的旋转角度为零，此时，虹膜识别装置处于待机状态。但是，当感知头感知到用户存在时，虹膜识别装置开始工作，生物感知模块又会开始获取用户的位置信息和身高信息。避免了使虹膜识别装置一直处于开启状态，达到节约能源的目的。
在本发明实施例中，通过生物感知模块、生物追踪模块和虹膜识别模块，能够精确地、快捷地、自然地实现不同身高用户的身份识别，使得整个虹膜识别过程几乎不会造成用户的不友好体验，用户在使用过程中几乎不会感觉到虹膜识别的存在，无论是大人、小孩或者其他用户的身份识别，都在无形中实现用户的身份认证，从而实现人性化、便利化、自动化的高安全性通过与保护，使得用户的体验效果更佳。
在上述各实施例的基础上，所述获取用户的距离信息和身高信息包括：采用时间飞行法、结构光、热成像、超声波或者图像摄像来获取用户的距离信息和身高信息。
其中，飞行时间法(Time of flight，TOF)是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。
其中，结构光是指从激光器发出的激光，经过柱面透镜后汇聚成宽度很窄的光带。结构光标定方法：基于立体标靶的激光平面标定，斜面标定法。
其中，热成像是通过非接触探测红外能量(热量)，并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。
其中，超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
具体地，在生物感知模块获取用户的距离信息和身高信息的时候，可以采用时间飞行法、结构光、热成像、超声波或者图像摄像来获取用户的距离信息和身高信息等方法去获取用户的位置信息和身高信息，然后根据该位置信息和身高信息捕捉到用户的头部位置信息，并根据该头部位置信息获取到用户的眼部位置信息，最后根据该眼部位置信息捕捉到用户的虹膜图像，并将该虹膜图像与已存储的虹膜信息进行匹配，输出匹配结果信息。
在上述各实施例的基础上，所述根据用户的距离信息和身高信息控制旋转体10的旋转角度包括：当用户的头部位置处于低位时，驱动旋转体10向下旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置；或者，当用户的头部位置处于高位时，驱动旋转体10向上旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置。
具体地，当用户进入生物追踪区域后，当摄像头11捕捉到用户的头部位置处于低位时，驱动旋转体10向下旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置；或者，当摄像头11捕捉到用户的头部位置处于高位时，驱动旋转体10向上旋转，以使用户的头部处于显示器20的中央位置。然后根据该头部位置信息获取用户的眼部位置信息，并根据眼部位置信息控制旋转体10旋转，当用户的眼部位置信息处于显示器20的中央位置，则停止驱动旋转体10。当用户进入虹膜识别区域后，摄像头11可以更准确地捕捉到用户的虹膜图像，且在显示器20内会显示用户的虹膜图像，并将该虹膜图像与已存储的虹膜信息进行匹配，输出匹配结果信息。
在本发明实施例中，通过根据用户的头部位置信息控制旋转模块的旋转角度，使得摄像头可以精确地、快捷地、自然地实用不同身高的用户的虹膜捕捉，使得整个虹膜识别过程显得更智能化，进而提高用户的体验感。
图9为本阀门实施例提供的虹膜识别设备的结构框图，如图9所示，该设备，包括：处理器(processor)901、存储器(memory)902、和总线903；其中，所述处理器901和存储器902通过所述总线903完成相互间的通信；
所述处理器901用于调用所述存储器902中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
本实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (24)
1.一种虹膜识别装置，其特征在于，包括：设置在设备本体上的虹膜识别模块；所述虹膜识别模块用于根据用户的眼部位置信息获取用户的虹膜图像并进行识别。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：设置在设备本体上的生物追踪模块，所述生物追踪模块与所述虹膜识别模块相连，用于获取用户的头部位置信息，以及根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：设置在设备本体上的生物感知模块，所述生物感知模块与所述生物追踪模块相连，用于感知用户是否存在，且在感知用户存在时获取用户的距离信息和身高信息。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述虹膜识别模块包括：旋转体和至少一个摄像头；
所述旋转体设置在设备本体上，用于带动所述摄像头旋转；
所述摄像头设置在设备本体和/或所述旋转体上，用于获取用户的眼部位置信息，以及根据所述眼部位置信息获取用户的虹膜图像。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述生物追踪模块包括：旋转体和摄像头；
所述旋转体为所述虹膜识别模块的旋转体或者设置在设备本体上的另一旋转体，用于带动摄像头旋转；
所述摄像头为所述虹膜识别模块的摄像头或者设置在所述另一旋转体上的另一摄像头，用于获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述生物感知模块包括至少一个设置在设备本体或者旋转体上的感知头，所述感知头用于感知用户是否存在；
所述生物感知模块还用于在感知没有用户存在时，驱动旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处于待机状态。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述虹膜识别模块还包括至少一个设置在设备本体或者旋转体上的光源，所述光源用于提供波长在650纳米到1000纳米范围内的光。
8.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，还包括设置在设备本体上的显示器，所述显示器用于显示用户的头部位置信息、眼部位置信息和虹膜图像。
9.根据权利要求4或5任一所述的装置，其特征在于，所述摄像头包括：固定焦距类摄像头、自动对焦类摄像头、相位对焦类摄像头、光学防抖类摄像头、单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头、彩色摄像头、黑白摄像头或彩色与黑白混搭摄像头；且所述摄像头为进行封装后的摄像头。
10.根据权利要求4或5任一所述的装置，其特征在于，所述旋转体的转轴设置在所述旋转体的两端、底部、背部或者顶部。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述旋转体的转轴由电机或者电磁感应控制。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述显示器包括：液晶屏、LED屏或者反射镜片。
13.一种虹膜识别系统，其特征在于，包括：应用处理器、内存、以及如权利要求1-12任一所述的虹膜识别装置；
所述虹膜识别装置中的虹膜识别模块获取到用户的虹膜图像后；
所述应用处理器提取所述虹膜图像中的虹膜特征，并将所述提取的虹膜特征与所述内存中的虹膜信息进行识别。
14.一种虹膜识别方法，其特征在于，包括：
虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
生物追踪模块获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
生物感知模块感知到用户存在时，获取用户的距离信息和身高信息；
相应地，所述生物追踪模块根据所述距离信息和身高信息获取用户的头部位置信息。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述虹膜识别模块根据用户的眼部位置信息获取用户的眼部虹膜图像并进行识别包括：
根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使摄像头获取用户的虹膜图像；
提取所述虹膜图像中的虹膜特征，将所述虹膜特征与已存储的虹膜信息进行匹配，得到匹配结果。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述生物追踪模块获取用户的头部位置信息，并根据所述头部位置信息获取用户的眼部位置信息包括：
根据所述距离信息和身高信息控制旋转体的旋转角度，以使用户头部处于显示器的中央位置；
根据用户的眼部位置信息控制旋转体的旋转角度，以使用户眼部处于显示器的中央位置。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述生物感知模块还用于感知头感知到没有用户存在时，驱动所述旋转体回归至原位，以使虹膜识别装置处于待机状态。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述获取用户的距离信息和身高信息包括：采用飞行时间法、结构光、热成像、超声波或者图像摄像来获取用户的距离信息和身高信息。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据用户的距离信息和身高信息控制旋转体的旋转角度包括：
当用户的头部位置处于低位时，驱动旋转体向下旋转，以使用户的头部处于显示器的中央位置；或者，
当用户的头部位置处于高位时，驱动旋转体向上旋转，以使用户的头部处于显示器的中央位置。
22.一种虹膜识别设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求14至21任一所述的方法。
23.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求14至21任一所述的方法。
24.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求14至21任一所述的方法。
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