CN112417997A - 虹膜图像采集装置及方法 - Google Patents

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陈开智
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王雅丽
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Beijing Irisking Science & Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种虹膜图像采集装置及方法,其中,该装置包括:人脸图像采集模块,用于采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,若是,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;测距模块,用于采集人脸深度图像,并根据人眼位置信息和人脸深度图像得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离;处理单元,用于该距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,若是,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;驱动模块,用于根据位置调节参数调节虹膜图像采集模块的像距;红外补光灯模块,用于在调节像距后进行人眼红外补光;虹膜图像采集模块,用于在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。通过上述方案能降低能耗和发热,提高采集效率。

Description

虹膜图像采集装置及方法
技术领域
本发明涉及虹膜技术领域,尤其涉及一种虹膜图像采集装置及方法。
背景技术
随着虹膜成像技术的发展,虹膜摄像头的成像距离已经从最初的近距离发展为远距离,这意味着需要更强的红外补光强度。然而,增强红外光补光强度会带来红外补光灯数量更多、散热效果更差、功耗更高、系统设计难度更高等问题,而且,高强度、长时间的红外照射同时也给被采集虹膜图像的用户带来潜在的健康风险。
为了减小能耗及发热量,现有虹膜采集装置采用了多种不同型号、高能效的照明光源,也采取了有人时开红外灯采集,无人时关闭红外灯等方案,但这些方式不仅见效甚微,还由于需要额外的系统配合机制使得采集到的图像质量受到影响,进而又需要提高图像采集质量,这变相增加了虹膜图像采集成本。
因此,亟待一种虹膜图像采集方案以解决或缓解现有技术中的高能耗、高发热及低效采集的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种虹膜图像采集装置及方法,以解决或缓解现有技术中的高能耗、高发热及低效采集的问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案实现:
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种虹膜图像采集装置,包括:
人脸图像采集模块,用于采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;
测距模块,用于采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离;
处理单元,用于根据人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;
驱动模块,用于根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集模块的像距,以使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像;
红外补光灯模块,用于在调节虹膜图像采集模块的像距后进行人眼红外补光;
所述虹膜图像采集模块,用于在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。
在一些实施例中,所述的虹膜图像采集装置,还包括:人脸补光灯模块;
所述人脸图像采集模块,还用于在采集人脸图像后,检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值;
人脸补光灯模块,用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光;
所述人脸图像采集模块,还用于在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。
在一些实施例中,所述的虹膜图像采集装置,还包括:
人体感应模块,用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集模块的图像采集区域是否有用户,以使所述人脸补光灯模块在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集模块的图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光。
在一些实施例中,所述人脸图像采集模块,还用于在人脸图像中没有人脸或人脸图像采集模块的图像采集区域没有用户的情况下,重新采集人脸图像。
在一些实施例中,所述处理单元,还用于在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
在一些实施例中,所述驱动模块为VCM驱动模块;
所述处理单元,还用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集模块中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数;
所述VCM驱动模块,还用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
在一些实施例中,所述驱动模块为VCM驱动模块;
所述处理单元,还用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数;
所述VCM驱动模块,还用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
在一些实施例中,所述红外补光灯模块包括左眼红外补光灯和右眼红外补光灯,用于按设定时序被点亮,以在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像;
所述虹膜图像采集模块,还用于在单独点亮所述左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;
所述处理单元,还用于通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
在一些实施例中,所述设定时序包括:先单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的其中一个并持续第一设定时长,同时控制虹膜图像采集模块中的图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述其中一个和所述图像传感器并持续第二设定时长,之后单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的另一个并持续所述第一设定时长,同时控制所述图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述另一个和所述图像传感器并持续所述第二设定时长,再之后同时开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯及控制所述图像传感器曝光并使其三者持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯、所述右眼红外补光灯及所述图像传感器。
在一些实施例中,所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯分别位于所述虹膜图像采集模块中镜头的相对的第一侧和第二侧;所述人脸补光灯模块与所述测距模块及所述人脸图像采集模块分别位于所述虹膜图像采集模块中镜头的相对的第三侧和第四侧;所述测距模块包括第一深度相机镜头和第二深度相机镜头,所述第一深度相机镜头和所述第二深度相机镜头分别位于所述人脸图像采集模块的靠近所述左眼红外补光灯的一侧和靠近所述右眼红外补光灯的一侧;其中,所述第一侧和所述第二侧分别为所述虹膜图像采集装置在使用状态下靠近用户左眼的一侧和靠近用户右眼的一侧。
根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种虹膜图像采集方法,包括:
采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;
采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离;
根据人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;
根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集装置的虹膜采集像距,以使虹膜图像采集装置能够采集到用户的清晰虹膜图像;
在调节虹膜采集像距后进行人眼红外补光;
在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。
在一些实施例中,采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,包括:
采集人脸图像,并检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值;
在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光;
在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。
在一些实施例中,所述的虹膜图像采集方法,还包括:
在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集区域是否有用户,以在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光;
和/或,
在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
在一些实施例中,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数,包括:
在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集装置中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数;
或者,
在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数。
在一些实施例中,在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像,包括:
在进行人眼红外补光时,在单独点亮虹膜图像采集装置中的左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮虹膜图像采集装置中右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮虹膜图像采集装置中左眼红外补光灯和右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;
通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
本发明实施例的虹膜图像采集装置、虹膜图像采集方法及计算机存储介质,通过利用采集人脸图像来进行人脸检测,确定有人脸,进一步进行人眼定位得到人眼位置,进而测量用户与装置之间的距离,并根据得到的距离查找距离确定位置调节参数调节虹膜采集的像距,以此可以保证了能够采集到清晰的虹膜图像,保证了虹膜采集的质量。之后再进行红外补光采集虹膜图像,可以避免在寻找能够采集清晰虹膜图像的条件时让红外补光灯开启,所以减小了整个虹膜采集过程中红外补光灯点亮的时间,降低了能耗、发热等问题。
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。在附图中:
图1是本发明一实施例的虹膜图像采集装置的结构示意图;
图2是本发明一实施例的虹膜图像采集装置的对焦原理示意图;
图3是本发明一实施例的虹膜图像采集装置的结构示意图;
图4是本发明另一实施例的虹膜图像采集装置的结构示意图;
图5是本发明一实施例的虹膜图像采集方法的流程示意图;
图6是本发明一具体实施例的虹膜图像采集方法的流程示意图;
图7是本发明另一具体实施例的虹膜图像采集方法的流程示意图;
图8是本发明一实施例中的虹膜图像采集时序示意图;
图9是本发明一实施例的虹膜采集装置的室温下温升试验曲线图;
图10是本发明一实施例的距离和电流的对应关系曲线示例。
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明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
需要预先说明的是,下述实施例或示例的描述或其中所提及的特征可以以相同或类似的方式,与其他实施例或示例中的特征组合,或替换其他实施例或示例中的特征,以形成可能的实施方式。另外,本文所使用的术语“包括/包含”是指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除还存在一个或多个其他特征、要素、步骤或组件。
图1是本发明一实施例的虹膜图像采集装置的结构示意图,参见图1,本发明实施例的虹膜图像采集装置可包括:人脸图像采集模块110、测距模块120、处理单元130、驱动模块140、红外补光灯模块150及虹膜图像采集模块160。
人脸图像采集模块110,用于采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息。其中,人脸图像可以利用人脸图像采集模块110中的镜头进行采集。可以通过人脸识别算法对人脸图像进行人脸识别,来判断人脸图像中是否有人脸。可以通过人眼定位算法对人脸图像中人脸区域进行人眼识别,来判断是否人眼位置。另外,人眼位置信息可以为人眼在人脸图像中的坐标位置来表示。通过人眼检测可以找到人眼位置,即,可以认为找到虹膜采集镜头对应的“物”在物平面中的位置。
其他实施例中,所述人脸图像采集模块110还可用于在人脸图像中没有人脸的情况下,重新采集人脸图像。在没有人脸图像的情况下,可以回到初始情况,进行人脸图像采集、亮度判断等,即可以此等待被采集对象到来,直到采集的人脸图像中有人脸时再进行后续过程。
测距模块120,用于采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到重新采集的人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离。测距模块120可以为结构光测距模组、TOF(时间飞行)测距模组等。其中,用户与虹膜图像采集装置之间的距离具体可以是指用户所在物平面(垂直于光轴)与虹膜图像采集模块的镜头的光心所在平面(垂直于光轴)之间的距离,如图2所示,该距离可以为其中的物距f
处理单元130,用于根据重新采集的人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数。该处理单元130可以利用CPU、微处理器等实现。参见图2,在成像系统中,虹膜镜头的焦距f、像距f及物距f具有关系式
Figure BDA0002759113640000071
在焦距f一定的情况下,由图2可见,像距f一般需要大于焦距f,则物距f不能无限增大,即需要在一定范围内,超过该范围,就不能采集到清晰的虹膜图像,因此,需要用户在一定虹膜采集区域内才能够采集到清晰的虹膜图像。
在其他实施例中,所述处理单元130还可用于在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。例如,可以通过显示屏提示用户向装置移动或远离装置移动,或者可以通过灯光闪烁或声音进行提示,也可以同时采用多种方式进行提示。
驱动模块140,用于根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集模块的像距,以使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。在用于位于虹膜采集区域内的情况下,在焦距f不变的情况下,由上述成像公式可知,物距过大时,通过增大像距,可以成清晰的像;物距过小时,通过减小像距,也可以成清晰的像。其中,该驱动模块140可以驱动图像传感器(像平面),保持镜头不动;或者,可以驱动镜头移动,保持图像传感器不动,在此情况下,在增大像距时,同时可以减小物距,在减小像距时,可以同时增大物距。
示例性地,在驱动模块140驱动镜头移动的情况下,所述驱动模块140可以为VCM驱动模块。在此情况下,作为示例,所述处理单元130还可用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集模块中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数;所述VCM驱动模块还可用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。其中,VCM为音圈马达。可以作为镜头底座。
其中,根据成像公式
Figure BDA0002759113640000081
可以在焦距f固定的情况下,对于不同物距f下,可以计算得到相应的像距f,从而通过不断改变物距f可以得到一系列物距和像距的对应关系,镜头可以有一个初始位置,每个像距相对于初始位置的像距的距离差值可以通过VCM带动镜头来调节,而可以通过为VCM设置一个电流使其移动该距离差值,如此一来,即预先建立得到用户和虹膜图像采集模块中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系。在实际应用中,当检测到用户与虹膜图像采集装置之间的距离时,可以根据该距离查找预先建立的对应关系,看当前的该距离与对应关系中那个距离最接近,并找到相应VCM电流,利用该VCM电流使VCM带动虹膜镜头移动到最接近的该距离(即像距)对应的位置,从而可以在图像传感器上成清晰的虹膜图像。
再另一示例中,所述驱动模块140为VCM驱动模块的情况下,所述处理单元130还可用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数;所述VCM驱动模块还可用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
该示例与前一示例的区别,主要在于,建立的对应关系是区段与VCM的关系。由于根据成像公式可知,物距和像距的关系是连续的,若根据数据点建立对应关系,则需要很多数据点。而该实施例中,对采集区域划分为一系列区段,该区段各物距对应同一个像距图像清晰度不会有很大差异,如此一来,可以找出这些区段中一个物距对应的像距,作为该区段中所有物距对应的像距,以此,可以便于快速查找到在应用过程中距离所对应的区段,从而可以快速找到对应的VCM电流。
红外补光灯模块150,用于在调节虹膜图像采集模块的像距后进行人眼红外补光。该红外补光灯模块150可以包括一个或两个补光灯。
所述虹膜图像采集模块160,用于在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。该虹膜图像采集模块160包括虹膜采集镜头等。
上述各实施例中,通过利用人脸图像采集模块采集人脸图像来进行人脸检测,确定有人脸,进一步进行人眼定位得到人眼位置,进而利用测距模块测量用户与装置之间的距离,并根据得到的距离查找距离确定位置调节参数调节虹膜采集的像距,以此可以保证了能够采集到清晰的虹膜图像,保证了虹膜采集的质量。之后再进行红外补光采集虹膜图像,可以避免在寻找能够采集清晰虹膜图像的条件时让红外补光灯开启,所以减小了整个虹膜采集过程中红外补光灯点亮的时间,降低了能耗、发热等问题。
进一步,为了保证采集到的人脸图像的亮度足够,便于后续进行图像检测,如图3所示,图1所示虹膜图像采集装置还可包括人脸补光灯模块170。
示例性地,人脸图像采集模块110,可用于采集人脸图像,并检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值。其中,人脸图像的亮度可以利用人脸图像采集模块110中的图像处理模块进行检测。人脸图像的亮度可以利用灰度值、颜色值等来表示。该设定亮度阈值可以根据采集的人脸图像可以进行人眼检测的程度来确定。
人脸补光灯模块170,可用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光。人脸补光灯模块120可以包括可见光的补光灯,例如LED灯。
而且,所述人脸图像采集模块110,还可用于在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。可以检测重新采集的人脸图像中是否有人脸,以及在重新采集的人脸图像中有人脸的情况下,对重新采集的人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息。所得到的人眼位置信息可用于得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离。
该实施例中,通过检测人脸图像的亮度,并在人脸图像的亮度不足的情况下,对人脸进行补光,有利于避免采集到的图像的亮度不够而导致后续识别或检测效果不好的问题。
其他实施例中,为了避免在没人的情况下仍进行人脸补光、人眼检测等后续操作导致资源浪费,再参见图3,虹膜图像采集装置还可包括人体感应模块180。
示例性地,该人体感应模块180可用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集模块的图像采集区域是否有用户,以使所述人脸补光灯模块170在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集模块的图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光。该人体感应模块180可以是人体传感器,利用它可以感应装置前方是否有人。
进一步的实施例中,所述人脸图像采集模块110还可以用于在人脸图像采集模块的图像采集区域没有用户的情况下,重新采集人脸图像。在其他实施例中,不排除可以在其他操作时机利用人体感应模块检测是否有用户。在没人的情况下,可以不用进行补光及后续操作,而可回到重新采集人脸图像的过程,可以是进入等待有用户来的过程。
另外,在采集虹膜图像时,需要红外补光灯进行补光,而红外补光灯正对或靠近人眼对应位置时,拍摄得到的虹膜图像会有较强反光。为了克服人眼反光导致虹膜图像不清晰的问题,可以采用多个红外补光灯轮流进行不同补光情况下的虹膜图像采集。
示例性地,所述红外补光灯模块150可包括左眼红外补光灯和右眼红外补光灯,用于按设定时序被点亮,以在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。在此情况下,所述虹膜图像采集模块160还可用于在单独点亮所述左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;所述处理单元130还可用于通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
其中,左眼红外补光灯是指在利用本发明的装置采集虹膜图像时该红外补光灯更靠近左眼位置,该右眼红外补光灯是指在利用本发明的装置采集虹膜图像时该红外补光灯更靠近右眼位置。该设定时序可以是单独或同时点亮左眼红外补光灯和右眼红外补光。在一些具体实施例中,所述设定时序可包括:先单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的其中一个并持续第一设定时长,同时控制虹膜图像采集模块中的图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述其中一个和所述图像传感器并持续第二设定时长,之后单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的另一个并持续所述第一设定时长,同时控制所述图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述另一个和所述图像传感器并持续所述第二设定时长,再之后同时开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯及控制所述图像传感器曝光并使其三者持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯、所述右眼红外补光灯及所述图像传感器。
该设定时序可以是周期性的,在一个周期内,如上所述,例如,可以点亮左眼补光灯同时开始图像传感器,持续第一设定时长,采集第一虹膜图像,然后关闭左眼补光灯和图像传感器并持续第二设定时长,然后点亮右眼红外补光灯同时开启图像传感器,持续第一设定时长,采集第二虹膜图像,然后关闭右眼补光灯和图像传感器并持续第二设定时长,之后同时点亮左眼红外补光灯和右眼红外补光等并开启图像传感器,采集第三虹膜图像。其中,第一虹膜图像中左眼的虹膜图像可能存在反光,右眼的虹膜图像可以较清晰,第二虹膜图像中右眼的虹膜图像可能存在反光,左眼的虹膜图像可以较清晰,第三虹膜图像中左眼和右眼的虹膜图像可能都有一些反光。结合三个图像可以得到左眼的清晰虹膜图像和右眼的虹膜图像。具体质量清晰标准可以根据现有质量标准来确定。
在其他实施例中,上述设定时序,可以仅单独点亮左眼补光灯和右眼补光灯,即,采集得到上述第一虹膜图像和第二虹膜图像,可以省略采集第三虹膜图像的过程。
上述实施例中,通过按一定时序点亮左眼补光灯和右眼补光灯,可以进一步减少进行虹膜采集过程中点亮红外补光灯和开启传感器的时间,从而可以进一步减小能耗和发热。
上述各模块或单元(如红外补光灯模块、虹膜图像采集模块、人脸补光灯模块、人脸图像采集模块、测距模块等)的位置可以根据实现其目的的需要进行设计。
示例性地,参见图4,所述的虹膜图像采集装置中,红外补光灯模块150可包括左眼红外补光灯151和右眼红外补光灯152,所述左眼红外补光灯151和所述右眼红外补光灯152分别位于所述虹膜图像采集模块160中镜头的相对的第一侧和第二侧;所述人脸补光灯模块170与所述测距模块120及所述人脸图像采集模块110分别位于所述虹膜图像采集模块160中镜头的相对的第三侧和第四侧;所述测距模块120包括第一深度相机镜头和第二深度相机镜头,所述第一深度相机镜头和所述第二深度相机镜头分别位于所述人脸图像采集模块110的靠近所述左眼红外补光灯151的一侧和靠近所述右眼红外补光灯152的一侧;其中,所述第一侧和所述第二侧分别为所述虹膜图像采集装置在使用状态下靠近用户左眼的一侧和靠近用户右眼的一侧。其中,图4中处理单元和人体感应模块未示出。
基于与图1所示的虹膜图像采集装置相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种虹膜图像采集方法,如下面实施例所述。由于该虹膜图像采集方法解决问题的原理与虹膜图像采集装置相似,因此该虹膜图像采集方法的实施可以参见虹膜图像采集装置的实施,重复之处不再赘述。
图5是本发明一实施例的虹膜图像采集方法的流程示意图,参见图5,本发明实施例的虹膜图像采集方法可包括以下步骤:
步骤S210:采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;
步骤S220:采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离;
步骤S230:根据人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;
步骤S240:根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集装置的虹膜采集像距,以使虹膜图像采集装置能够采集到用户的清晰虹膜图像;
步骤S250:在调节虹膜采集像距后进行人眼红外补光;
步骤S260:在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。
上述步骤S210可以利用人脸图像采集模块执行;上述步骤S220可以利用测距模块执行;上述步骤S230可以利用处理单元或CPU执行;上述步骤S240可以利用驱动模块实现;上述步骤S250可以利用红外补光灯模块执行;上述步骤S260可以利用虹膜图像采集模块执行。
在一些实施例中,上述步骤S210中,采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,具体可包括步骤:S211,采集人脸图像,并检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值;S212,在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光;S213,在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。其中,步骤S213可以利用人脸补光灯模块执行。步骤S211~步骤S212可以利用人脸图像采集模块执行。
在一些实施例中,上述实施例所述的虹膜图像采集方法还可包括步骤:S270,在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集区域是否有用户,以在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光。步骤S270可以利用人体感应模块执行。
在一些实施例中,图4所示的虹膜图像采集方法还可包括步骤:S280,在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
在一些实施例中,上述步骤S230中,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数,具体可包括步骤:S231,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集装置中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数。
在一些实施例中,图4所示方法还包括可步骤:在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
在另一些实施例中,上述步骤S230中,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数,具体可包括步骤:S232,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数。
进一步的实施例中,上述步骤S260,即,在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像,具体可包括步骤:在用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
在一些实施例中,上述步骤S260中,即,在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像,具体可包括步骤:S261,在进行人眼红外补光时,在单独点亮虹膜图像采集装置中的左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮虹膜图像采集装置中右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮虹膜图像采集装置中左眼红外补光灯和右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;S262,通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
另外,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
下面将以具体实施例说明本发明的实施方式,以使本领域技术人员更好地了解本发明。
为了解决或缓解现有技术中的高能耗、高发热及低效采集的问题。在一具体实施例中,参见图3和图4,虹膜采集装置包括人脸图像采集模块、人脸补光灯模块、虹膜图像采集模块、红外补光灯模块、处理单元(CPU)、测距模块及VCM驱动模块。
红外补光灯可以是由一组或者多组红外LED组成,为虹膜识别提供有效的光源;人脸照明模块可以是由一组或者多组可见光LED组成,为人脸检测提供有效的光源;测距模块可以是结构光测距模组,也可以是TOF(飞行时间)测距模组,或其他类似技术测距模组。可根据光照及图像效果属性,选择红外灯闪烁方式及电流,可同步闪烁,异步闪烁。红外灯闪烁时长也可以灵活设置。
在一些实施例中,开启红外灯闪烁功能与开启虹膜采集功能的先后顺序可能会有调整,关闭红外灯闪烁功能与关闭虹膜采集功能的先后顺序可能会有调整。
在一示例中,利用该虹膜采集装置进行虹膜图像采集的方法,参见图6,可包括以下步骤:
第一步,设备通过人脸图像采集模组,抓取图像,检测人脸图像亮度;
第二步,如果亮度不够,则通过人体感应模块感应设备前方是否有人;
第三步,如果没人则返回第一步;如果有人,则点亮人脸补光灯;
第四步,通过人脸图像采集模组,采集图像;判断图像中是否有人脸;如果没有则返回第一步;如果有即对采集的图像进行人眼检测,根据人眼检测结果获得人眼坐标;
第五步,通过人眼坐标,在测距模块采集到的深度图像上定位人眼,并获取距离信息,此时得到用户到设备之间的距离;
第六步,根据距离信息判定用户是否在可采集区域内;
第七步,如在可采集区域内则进行第八步,若不在则通过设备提示信息提醒用户调整距离至可采集区域内;
第八步,根据预先标定的“VCM距离-电流对照表”查找对应电流;
第九步,再由VCM驱动模块输出电流以驱动VCM到达指定位置;
第十步,开启虹膜采集功能,捕捉图像;
第十一步,关闭虹膜采集功能,将图像送入质量判断算法;
第十二步,如图像通过质量判断完成采集,若不通过则返回第一步。
其中,上述第八步中,可以实际测算每个距离下对焦清晰所需电流,组成电流查找表,将此表存储在设备配置文件中。其中,得到的查找表可以是像距与电流对应关系(在此情况下,可以根据应用过程中测得的距离(物距)计算得到像距或者根据像距和物距的对应关系查找到像距,再从对应关系中查找到相应电流),或物距与电流的对应关系(在此情况下,可以根据得到的距离直接查找对应关系到相应电流)。例如,图像传感器与镜头之间的距离(像距)和VCM驱动电流的对照关系用曲线表示,以采集范围50~100cm为例,可如图10所示,其中横坐标为距离,纵坐标为VCM电流。实际使用时,可将距离信息推送给VCM调节算法;算法模块可根据用户到设备之间的距离在查找表中找出当前距离下所需VCM电流值,并发给VCM驱动模块;VCM驱动模块接收到算法指令,对VCM电流进行调节;通过VCM的调节,使采集区域内各个距离下图像清晰度接近同一个标准。
根据距离调节VCM的驱动电流,从而实现不同距离处图像清晰度保持稳定的状态。当距离近时,增强VCM电流强度,增加“f像”距离,从而减小“f物”距离;当距离远时,减小VCM电流强度,减小“f像”距离,从而增大“f物”距离。当位于极限状态时,例如距离最近时VCM的电流强度达到最大;距离最远时,VCM的电流强度达到最小,电流强度趋近于0。
在另一示例中,利用该虹膜采集装置进行虹膜图像采集的方法,参见图7,可包括以下步骤:
第一步,设备通过人脸图像采集模组,抓取图像,检测人脸图像亮度;
第二步,如果亮度不够,则通过人体感应模块感应设备前方是否有人;
第三步,如果没人则返回第一步;如果有人,则点亮人脸补光灯;
第四步,通过人脸图像采集模组,采集图像;判断图像中是否有人脸;如果没有则返回第一步;如果有即对采集的图像进行人眼检测,根据人眼检测结果获得人眼坐标;
第五步,通过人眼坐标,在测距模块采集到的深度图像上定位人眼,并获取距离信息,此时得到用户到设备之间的距离;
第六步,根据距离信息判定用户是否在可采集区域内;
第七步,如在可采集区域内则进行第八步,若不在则通过设备提示信息提醒用户调整距离至可采集区域内;
第八步,将可采集区域分为N个区段,确定人眼位置所在区段;
第八步,根据预先标定的“VCM区段-电流对照表”查找对应电流;
第九步,再由VCM驱动模块输出电流以驱动VCM到达指定位置;
第十步,开启虹膜采集功能,捕捉图像;
第十一步,关闭虹膜采集功能,将图像送入质量判断算法;
第十二步,如图像通过质量判断完成采集,若不通过则返回第一步。
虹膜采集方法的具体实现过程可根据装置具体性能灵活选择,如虹膜镜头景深范围较大,可选择图7所示过程采集虹膜图像,如虹膜镜头景深范围较小时可选择图6所示过程采集虹膜图像。
利用VCM带动镜头移动,结构上省去了复杂的电机齿轮传动机构,相比传统变焦相机体积上大大缩减。目前业内普遍应用相位对焦方式需要不断抓拍图像,并通过算法判断清晰度来不断调节VCM,使得所获取图像逐渐变清晰,最终达到质量标准。此种方式增加运算量的同时,对硬件算力提出了较高要求,同时运行起来增加CPU负担,对焦时间较长。本发明通过查找得到电流的处理方式简单,只需利用距离便可判断对焦位置,对焦完成后直接获取到清晰图像,不需多次调整对焦进行判断,大大减小了CPU负担及对焦时间。现有技术运用相位对焦的方式需要时间大于100ms,而本发明对焦时间小于10ms。针对于单点对焦的方式,无法在复杂的环境中准确定位到人眼距离,使得无法准确对焦,而本发明通过结构光或TOF测距采集整幅深度图像,再通过可见光图像中的人眼坐标,映射至深度图像,此方式可准确定位到人眼距离,能够大大提高了对焦准确性及效率。
再参见图4,红外灯板置于虹膜图像采集模组的两侧,人脸图像采集模组置于虹膜图像采集模组正上方。红外光源个数可以是一个或多个,可依照图像光照强度而定。图8是本发明一实施例中的虹膜图像采集时序示意图,参见图8,每个采集周期T中,可以获取第一虹膜图像Image1、第二虹膜图像Image2、第三虹膜图像Image3三幅虹膜图像。参见图8,虹膜图像采集可包括以下过程:
第一步,设置Sensor(传感器)曝光时长为t1
第二步,开启左红外灯(或称左眼红外补光灯)(或右红外灯(或称右眼红外补光灯)),持续点亮t1,同时打开Sensor抓取第一虹膜图像Image1;关闭左红外灯(或右红外灯)的同时关闭Sensor;
第三步,持续间隔时长t2后,开启右红外灯(或左红外灯),持续点亮t1,同时打开Sensor抓取第二虹膜图像Image2;关闭右红外灯(或左红外灯)的同时关闭Sensor;
第四步,持续间隔时长t2后,同时开启两侧灯,持续点亮t1,同时打开Sensor抓取第三虹膜图像Image3;关闭两侧灯的同时关闭Sensor。
红外灯闪烁功能可在短时间(Sensor曝光时长t1),增大红外灯瞬时电流,在达到强光照的目的的同时,减小红外灯持续点亮时间,从而使得系统功耗降低,放热量降低的效果。可减小设备热损耗,延长寿命及稳定性。
图9是本发明一实施例的虹膜采集装置的室温下温升试验曲线图。其中,曲线测试条件为室温23.1摄氏度,横坐标为时间,纵坐标为温度,如图9所示,曲线1为常规运行方式,曲线2为本发明实施例采集方法。由图9可以看出,运用本发明实施例的方法可大幅度降低设备运行温度,从而达到降低功耗,减小设备损耗等目的。
综上所述,本发明实施例的虹膜图像采集装置、虹膜图像采集方法及计算机存储介质,通过利用采集人脸图像来进行人脸检测,确定有人脸,进一步进行人眼定位得到人眼位置,进而测量用户与装置之间的距离,并根据得到的距离查找距离确定位置调节参数调节虹膜采集的像距,以此可以保证了能够采集到清晰的虹膜图像,保证了虹膜采集的质量。之后再进行红外补光采集虹膜图像,可以避免在寻找能够采集清晰虹膜图像的条件时让红外补光灯开启,所以减小了整个虹膜采集过程中红外补光灯点亮的时间,降低了能耗、发热等问题。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种虹膜图像采集装置,其特征在于,包括:
人脸图像采集模块,用于采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;
测距模块,用于采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离;
处理单元,用于根据人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;
驱动模块,用于根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集模块的像距,以使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像;
红外补光灯模块,用于在调节虹膜图像采集模块的像距后进行人眼红外补光;
所述虹膜图像采集模块,用于在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。
2.如权利要求1所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,还包括:人脸补光灯模块;
所述人脸图像采集模块,还用于在采集人脸图像后,检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值;
人脸补光灯模块,用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光;
所述人脸图像采集模块,还用于在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。
3.如权利要求2所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,还包括:
人体感应模块,用于在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集模块的图像采集区域是否有用户,以使所述人脸补光灯模块在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集模块的图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光。
4.如权利要求3所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,
所述人脸图像采集模块,还用于在人脸图像中没有人脸或人脸图像采集模块的图像采集区域没有用户的情况下,重新采集人脸图像。
5.如权利要求1所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
6.如权利要求1至5任一项所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,所述驱动模块为VCM驱动模块;
所述处理单元,还用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集模块中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数;
所述VCM驱动模块,还用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
7.如权利要求1至5任一项所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,所述驱动模块为VCM驱动模块;
所述处理单元,还用于在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数;
所述VCM驱动模块,还用于在用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流下驱动VCM带动虹膜图像采集模块中镜头相对其中图像传感器移动相应距离,以调节虹膜图像采集模块的像距,使虹膜图像采集模块能够采集到用户的清晰虹膜图像。
8.如权利要求1所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,所述红外补光灯模块包括左眼红外补光灯和右眼红外补光灯,用于按设定时序被点亮,以在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像;
所述虹膜图像采集模块,还用于在单独点亮所述左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;
所述处理单元,还用于通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
9.如权利要求8所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,所述设定时序包括:先单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的其中一个并持续第一设定时长,同时控制虹膜图像采集模块中的图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述其中一个和所述图像传感器并持续第二设定时长,之后单独开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的另一个并持续所述第一设定时长,同时控制所述图像传感器曝光并持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯中的所述另一个和所述图像传感器并持续所述第二设定时长,再之后同时开启所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯及控制所述图像传感器曝光并使其三者持续所述第一设定时长,然后关闭所述左眼红外补光灯、所述右眼红外补光灯及所述图像传感器。
10.如权利要求8所述的虹膜图像采集装置,其特征在于,所述左眼红外补光灯和所述右眼红外补光灯分别位于所述虹膜图像采集模块中镜头的相对的第一侧和第二侧;所述人脸补光灯模块与所述测距模块及所述人脸图像采集模块分别位于所述虹膜图像采集模块中镜头的相对的第三侧和第四侧;所述测距模块包括第一深度相机镜头和第二深度相机镜头,所述第一深度相机镜头和所述第二深度相机镜头分别位于所述人脸图像采集模块的靠近所述左眼红外补光灯的一侧和靠近所述右眼红外补光灯的一侧;其中,所述第一侧和所述第二侧分别为所述虹膜图像采集装置在使用状态下靠近用户左眼的一侧和靠近用户右眼的一侧。
11.一种虹膜图像采集方法,其特征在于,包括:
采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,以及在人脸图像中有人脸的情况下,对人脸图像进行人眼检测,得到人眼位置信息;
采集人脸深度图像,并根据所述人眼位置信息和所述人脸深度图像得到人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离;
根据人脸图像中人脸对应的用户与虹膜图像采集装置之间的距离判断该用户是否位于虹膜采集区域内,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数;
根据所述位置调节参数调节虹膜图像采集装置的虹膜采集像距,以使虹膜图像采集装置能够采集到用户的清晰虹膜图像;
在调节虹膜采集像距后进行人眼红外补光;
在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像。
12.如权利要求11所述的虹膜图像采集方法,其特征在于,采集人脸图像,并检测人脸图像中是否有人脸,包括:
采集人脸图像,并检测所述人脸图像的亮度是否达到设定亮度阈值;
在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,进行人脸补光;
在进行人脸补光的情况下重新采集人脸图像。
13.如权利要求12所述的虹膜图像采集方法,其特征在于,还包括:
在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值的情况下,感应人脸图像采集区域是否有用户,以在所述人脸图像的亮度小于所述设定亮度阈值且人脸图像采集区域有用户的情况下,进行人脸补光;
和/或,
在用户不在虹膜采集区域内的情况下,输出用于提示用户移动至虹膜采集区域的提示信息。
14.如权利要求11所述的虹膜图像采集方法,其特征在于,在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离确定位置调节参数,包括:
在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离查找预先建立的用户和虹膜图像采集装置中镜头之间的距离与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离对应的VCM电流,作为位置调节参数;
或者,
在用户位于虹膜采集区域内的情况下,根据设定的虹膜采集区域区段划分确定用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段,根据用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段查找预先建立的虹膜采集区域区段与VCM带动虹膜图像采集装置中镜头相对其中图像传感器移动使得能够采集到清晰虹膜图像所需的VCM电流的对应关系,得到用户与虹膜图像采集装置之间的距离所属的虹膜采集区域区段对应的VCM电流,作为位置调节参数。
15.如权利要求11所述的虹膜图像采集方法,其特征在于,在进行人眼红外补光时采集用户的虹膜图像,包括:
在进行人眼红外补光时,在单独点亮虹膜图像采集装置中的左眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第一虹膜图像,在单独点亮虹膜图像采集装置中右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第二虹膜图像,在同时点亮虹膜图像采集装置中左眼红外补光灯和右眼红外补光灯的情况下利用其图像传感器采集得到第三虹膜图像;
通过对所述第一虹膜图像、所述第二虹膜图像及所述第三虹膜图像进行图像质量判断,得到清晰左眼虹膜图像和清晰右眼虹膜图像。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求11至15任一项所述方法的步骤。
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