CN1423227A - 一种具有虹膜识别功能的身份确认方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种具有虹膜识别功能的身份确认方法,其中包括:虹膜注册方法,即获取用户虹膜图像,将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码,将虹膜编码储存到电子卡中；虹膜识别方法,即读取用户电子卡中储存的虹膜编码,将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比,以确认用户身份。本发明还公开了一种利用虹膜识别功能确认身份的装置。本发明很好地解决了原有电子卡使用中的盗用、伪造的问题,达到了方便、准确地确认用户身份的目的,加之该系统不依赖于计算机或远程设备的网络,因此加强了保密性、扩大了使用范围,降低了使用成本。

Description

一种具有虹膜识别功能的身份确认方法及装置

技术领域

本发明有关一种身份识别，具体的讲是一种具有虹膜识别功能的身份确认方法及装置。

背景技术

目前所使用的身份证、护照、电子信用卡、公务员证件等都是为了身份识别的目的而存在的，而其上存储的号码、照片、密码等信息便成了身份识别的重要依据。然而在现实生活中盗用、伪造他人身份和信用证件进行金融交易，伪造护照进行偷渡的事件屡有发生。再有，当用电子信用卡结算时，要用签字的方法确认用户身份，可在实际中确认签字的情况很少，确认的办法也大多是人工识别，因此无法完全肯定持卡人的身份。这种传统的依据数码、照片、签字或其综合进行身份识别的方法无法从根本上解决因电子卡等证件盗用、伪造给身份识别造成的困难。因此，一种以用户身体的某个部位来识别用户身份的设想既生体识别技术得以提出，其中人体虹膜识别技术因虹膜的特性(如：虹膜有266个辨别因子，而指纹只有30至40个辨别因子)而被认定为是一种个人身份识别中最简便、最准确的生体识别技术。

中国专利，专利号：97216215.1公告了一种虹膜识别装置，其由微机、摄像机、固化虹膜分析器、图像转换器组成，实现了虹膜图像的自动采集、转换、处理、分析和判定，可用于个人身份认证。

中国专利申请，申请号：97195247.7公开了一种用于捕获眼睛图像的手持图像装置，该装置包扩一个外壳和安装在外壳上的一个波源、一个图像捕获设备，一个传输设备，一个接收设备。用以捕获眼睛的图像并将其传输到一远程装置上或从远程设备上接收图像。

由上述情况可知，现有的虹膜识别系统或装置，是一种基于计算机或远程设备的系统或装置，其将获取的个体虹膜图像或图像信息传至计算机或远程设备上进行分析和储存，使用时再从计算机或远程设备上接收虹膜图像或信息以和生体虹膜进行对比，达到用户身份认证的目的。然而这种方法仍然存在着很大的弊端，因为这种方法不仅需要网络和庞大的虹膜数据库的支持，而且在虹膜图像或其信息传输的过程中仍有泄露的可能，加之其所依赖的网络、计算机或远程设备成本很高，给其应用推广带来困难。因此一种用虹膜识别技术加普通电子卡来进行身份识别的设想得以提出，这种方法将虹膜信息储存在系统内部，而电子卡中没有任何与虹膜识别技术有关的功能，所以这种身份识别的方法没有将虹膜识别技术与电子卡有机的结合起来，在进行身份识别时仍然不能从根本上解决电子卡盗用和伪造的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有虹膜识别功能的身份确认方法，该方法很好地解决了原有电子卡使用中的盗用、伪造的问题，达到了方便、准确地确认用户身份的目的，加之该方法不依赖于计算机或远程设备的网络，因此在身份识别的过程中加强了保密性、扩大了使用范围，降低了使用成本。

本发明为一种具有虹膜识别功能的身份确认方法，其中包括：虹膜注册方法，即：获取用户虹膜图像，将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码，将虹膜编码储存到电子卡中；虹膜识别方法，即：读取用户电子卡中储存的虹膜编码，将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，以确认用户身份。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中得到虹膜特征值，进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得出多维虹膜特征空间，进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得到虹膜特征值，以进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，并从该多维虹膜特征空间中得出虹膜特征值，以进行编码。

所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得出多维虹膜特征空间，并从该多维虹膜特征空间中得出虹膜特征值，以进行编码。

所述的从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，包括：用频率分析的方法分析眼睛影像亮度分布，确定瞳孔界线，导出瞳孔中心及半径，删除眼睫毛干扰区域，得出虹膜图案带。

所述的从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，包括：运用子波理论，即利用子波变换的方法对获取得虹膜图像适用子波变换，推导出多维虹膜特征空间。

所述的从获取的虹膜图像中得到虹膜特征值，包括：运用统计法之正规化过程，得到虹膜特征值。

所述的运用子波理论，即利用子波变换的方法对获取得虹膜图像适用子波变换，推导出多维虹膜特征空间的方法包括：对获取的虹膜图像适用三次子波变换以得到112维虹膜特征空间。

所述的运用统计法之正规化过程，得到虹膜特征值的方法包括：运用正规化过程得到大小为224字节的虹膜特征值。

所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：运用数学的方法推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离，以进行对比。

所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：确定一个阈值，以进行对比。

所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：将运用数学方法得出的虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离与给定的阈值进行比较，以确认用户身份。

所述的运用数学的方法推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离，包括：运用欧几里得几何学的概念，根据二维平面直角坐标系中任意两点间距离的计算公式，推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间距离的计算公式，以计算虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离。

所述的确定一个阈值的方法包括：求出FRR(即：False Reject Rate误拒绝率)和FAR(即：False Accept Rate误识别率)，依FRR与FAR的最小边界值作为阈值。

所述的获取用户虹膜图像，可以用摄像机获取。

所述的虹膜注册方法还包括：将用户的其他信息，至少包括姓名，储存在储存有用户虹膜编码的电子卡中。

所述的虹膜注册方法和虹膜识别方法还包括：语音提示功能。

所述的虹膜注册方法和虹膜识别方法还包括：LED显示功能。

本发明为一种具有虹膜识别功能的身份确认装置，其中包括：虹膜注册装置，即：用图像获取装置获取用户虹膜图像，用注册处理器将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码，用注册服务器将虹膜编码储存到电子卡中；虹膜识别装置，即：用电子卡读取器读取用户电子卡中储存的虹膜编码，用识别处理器将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，以确认用户身份。

所述的虹膜注册装置中，

(一)膜图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的注册处理器中；

(二)所述的注册处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器，其中控制器控制摄像机、编码器和注册服务器的运行；编码器把输入的用户虹膜图像数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码(其详细内容同时另案申请)，并把该虹膜编码输入到注册服务器中；

(三)所述的注册服务器载有写卡器，该写卡器可将输入的虹膜编码存储到用户电子卡中。

所述的虹膜识别装置中，

(一)虹膜图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的识别处理器中；

(二)所述的电子卡读取器载有读卡器，该读卡器可读取用户电子卡中存储的虹膜编码，并将该虹膜编码输入到所述的识别处理器中；

(三)所述的识别处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器和比较器，其中控制器控制摄像机、编码器、比较器和电子卡读取器的运行；编码器把摄像机输入的用户虹膜图像数字信号转换为虹膜编码，并把该虹膜编码输入到比较器，比较器将编码器输入的用户虹膜编码与电子卡读取器输入的用户虹膜编码进行比较(其详细内容同时另案申请)，确认用户身份。

所述的虹膜注册装置可包括显示器，所述的中央处理器控制该显示器的运行。

所述的虹膜注册装置可包括声音提示器，所述的中央处理器控制该声音提示器的运行。

所述的虹膜注册装置可包括传感器，所述的中央处理器控制该传感器所述的的运行。

所述的虹膜注册装置可包括红外线照明器，所述的中央处理器控制该红外线照明器的运行。

所述的虹膜识别装置可包括显示器，所述的中央处理器控制该显示器的运行。

所述的虹膜识别装置可包括声音提示器，所述的中央处理器控制该声音提示器的运行。

所述的虹膜识别装置可包括传感器，所述的中央处理器控制该传感器的运行。

所述的虹膜识别装置可包括红外线照明器，所述的中央处理器控制该红外线照明器的运行。

所述的虹膜注册装置可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的编码器中，编码器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到注册服务器中；摄像机控制模块接收控制器传来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜注册装置可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收控制器传来的显示控制信号，控制显示器的运行；

所述的虹膜注册装置可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收控制器传来的声音控制信号，控制扬声器的运行；

所述的虹膜注册装置可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到控制器中；

所述的虹膜注册装置可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收控制器传来的照明控制信号控制红外线照明器的运行。

所述的虹膜识别装置可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的编码器中，编码器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到比较器中；摄像机控制模块接收控制器传来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜识别装置可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收控制器传来的显示控制信号，控制显示器的运行；

所述的虹膜识别装置可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收控制器传来的声音控制信号，控制扬声器的运行；

所述的虹膜识别装置可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到控制器中；

所述的虹膜识别装置可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收控制器传来的照明控制信号控制红外线照明器的运行。

所述的虹膜注册装置还包括：摄像机柱状外壳、机壳、机壳前罩、顶板；其中摄像机柱状外壳固定在机壳上，机壳前罩亦固定在机壳上，顶板置于机壳内。

所述的虹膜识别装置还包括：摄像机柱状外壳、机壳、机壳前罩、顶板；其中摄像机柱状外壳固定在机壳上，机壳前罩亦固定在机壳上，顶板置于机壳内。

所述的摄像机柱状外壳载有冷镜和CCFL照明罩，其中冷镜和CCFL照明罩固定在摄像机前端。

所述的机壳前罩包括LED显示器窗口、红外线过滤器窗口、传感器过滤器窗口。

所述的顶板载有摄像机控制模块、中央处理器、传感器、显示控制模块、声音控制模块、红外线照明控制模块、SMPS电源。

所述的电子卡为能够存储电子数据的卡。

本发明通过把虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码，使得电子卡能够成为储存虹膜编码的介质，达到了使电子卡与虹膜编码有机结合的良好效果，并通过现场获取的虹膜图像转换成的虹膜编码与电子卡中储存的虹膜编码进行对比，便能方便、准确的确认出用户的身份，起到了电子卡使用中防盗用、防伪造的效果，且降低了成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的注册方法的功能框图；

图2是本发明所述的识别方法的功能框图；

图3是本发明所述的从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的图像部分之方法的功能框图；

图4是本发明所述的从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，包括：运用子波理论，即利用子波变换的方法对获取的虹膜图像适用子波变换，推导出多维虹膜特征空间及用正规化方法得到虹膜特征代码的功能框图；

图5是本发明所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比方法的功能框图；

图6是本实用新型所述的虹膜注册器的基本构成框图；

图7是本实用新型所述的虹膜识别器的基本构成框图；

图8是本实用新型所述虹膜注册器的构成框图；

图9是本实用新型所述虹膜识别器的构成框图；

图10是本实用新型所述的虹膜注册器实施例的构成框图；

图11是本实用新型所述的虹膜识别器实施例的构成框图；

图12是本实用新型所述的虹膜注册器实施例的流程图；

图13是本实用新型所述的虹膜识别器实施例的流程图；

图14a是本实用新型所述的虹膜注册器的外观图；

图14b是本实用新型所述的虹膜注册器的正面视图；

图15a是本实用新型所述的虹膜识别器的外观图；

图15b是本实用新型所述的虹膜识别器的正面视图；

图16是本实用新型所述顶板的示意图；

具体实施方式

在图1中，示意了本发明所述的虹膜注册的方法，即获取用户虹膜图；获取眼睛影像，即从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分；提取虹膜区域，即从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间；提取特征编码，即将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码；注册虹膜特征编码，即将虹膜编码储存到电子卡中。

在图2中，示意了本发明所述的虹膜识别的方法，即获取用户虹膜图；获取眼睛影像，即从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分；提取虹膜区域，即从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间；提取特征编码；读取注册在电子卡中的，注册虹膜特征编码；比较编码，即将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比；满足条件则认证用户身份，不满足条件则拒绝用户身份。

在图3中，示意了本发明所述的从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分的方法：眼睛影像，即用频率分析的方法分析眼睛影像亮度分布；提取边界线，即检测出可推断为边界线的所有线条片段，生成与眼睛影像同一大小的边界线膜，以查找瞳孔界线；分析连接要素，即按位置分布，群体化由边界线组合的小线条，这实际上是考虑一条边界线分析为断裂线调时的修补过程，以得到更为准确的边界线群体；细线化，即分界线的厚度为一像素以上时将它缩小为一像素厚度；确定瞳孔边界线，即经过上述处理过程的界线群体中只取视为瞳孔界线的部分；得到瞳孔边界线；导出瞳孔中心及半径，即假设瞳孔界线为正圆，通过分半方法求半径与中心；得出瞳孔中心坐标及半径；变换极坐标，即依以上计算为基础，判断原眼睛影像中虹膜区域，变换为一定大小的直角四角形，得到一定大小的直角四角形带；删除眼睫毛，即从上述直角四角形带中删除一定距离的两部分，剩下可保障无眼睫毛遮挡的虹膜图案；得出虹膜图案带。

在图4中，示意了本发明所述的从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间的方法：虹膜特征区域，即得到的虹膜图案带；子波变换即对虹膜图案带进行子波变换，该图中示意了三次子波变换(即Daubechies Wavelet)；LL区域(第一次数据)，为第一次子波变换得到的四个频率区域中最具代表性的低低区域；LL区域(第二次数据)，为第二次子波变换得到的四个频率区域中最具代表性的低低区域；最终LL区域(112个系数值)，为第三次子波变换得到的112维虹膜特征空间空间；正规化，即运用正规化过程得到大小为224字节的虹膜特征值；排列正规化的112个系数值；得到虹膜特征代码。

在图5中，示意了本发明所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比的方法：认证虹膜特征代码，即现场获取的用户虹膜编码；注册虹膜特征代码，即用户电子卡中储存的虹膜编码；计算距离值，即运用数学的方法推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离，包括：运用欧几里得几何学的概念，根据二维平面直角坐标系中任意两点间距离的计算公式，推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间距离的计算公式，以计算虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离值；阈值，即确定一个阈值，包括求出误拒绝率和误识别率，依据误拒绝率与误识别率的最小边界值作为阈值；如果满足距离值小于阈值的条件则认证用户身份，否则拒绝用户身份。

为实现上述方法，本发明的装置可采用如下实施方式：

实施例1

本实用新型所述的虹膜注册器由虹膜图像获取装置、注册处理器、注册服务器构成，如图6所示；本实用新型所述的虹膜识别器由虹膜图像获取装置、识别处理器、电子卡读取器构成，如图7所示。

实施例2

本实用新型所述的虹膜注册器中，虹膜图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的注册处理器中；所述的注册处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器，其中控制器控制摄像机、编码器和注册服务器的运行；编码器把输入的用户虹膜图像数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到注册服务器中；所述的注册服务器载有写卡器，该写卡器可将输入的虹膜编码存储到用户电子卡中，如图8所示。

所述的虹膜识别器中，图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的识别处理器中；所述的电子卡读取器载有读卡器，该读卡器可读取用户电子卡中存储的虹膜编码，并将该虹膜编码输入到所述的识别处理器中；所述的识别处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器和比较器，其中控制器控制摄像机、编码器、比较器和电子卡读取器的运行；编码器把摄像机输入的用户虹膜图像数字信号转换为虹膜编码，并把该虹膜编码输入到比较器，比较器将编码器输入的用户虹膜编码与电子卡读取器输入的用户虹膜编码进行比较，确认用户身份，如图9所示。

实施例3

如图10所示，本实用新型所述的虹膜注册器可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的中央处理器，中央处理器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到注册服务器中，注册服务器载有写卡器，该写卡器可将输入的虹膜编码存储到用户电子卡中；摄像机控制模块接收中央处理器传来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜注册器可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收中央处理器传来的显示控制信号，显示注册或识别的结果；

所述的虹膜注册器可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收中央处理器的声音控制信号，用声音提示用户注册或识别的信息；

所述的虹膜注册器可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到中央处理器中；

所述的虹膜注册器可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收中央处理器传来的照明控制信号，红外线照明器的开启和关闭可提供良好的照明。

如图11所示，本实用新型所述的虹膜识别器可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的中央处理器中，中央处理器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码；电子卡读取器载有读卡器，该读卡器可读取用户电子卡中存储的虹膜编码，并将该虹膜编码输入到中央处理器中；中央处理器将摄像机获取的用户虹膜编码与电子卡读取器输入的用户虹膜编码进行比较，确认用户身份。摄像机控制模块接收中央处理器来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜识别器可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收中央处理器传来的显示控制信号，显示注册或识别的结果；

所述的虹膜识别器可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收中央处理器传来的声音控制信号，用声音提示用户注册或识别的信息；

所述的虹膜识别器可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到中央处理器中；

所述的虹膜识别器可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收中央处理器传来的照明控制信号，红外线照明器的开启和关闭可提供良好的照明。

实施例4

如图12所示，本实用新型所述的虹膜注册器的注册流程为，用户在注册器前用一只眼注视注册器的冷镜，将眼睛置于距冷镜10cm至30cm的距离内，定好位置后传感器感知用户，系统进入注册程序。如距离不当，利用语音信息提示用户走近或走远。用户眼睛在适当位置时摄像机捕获用户虹膜图像，捕获后将虹膜图像做影像处理，计算用户与注册器之间的距离，计算结束后，得到适当大小的虹膜图像，控制摄像机变焦再次捕获虹膜图像，在连续捕获的图像中，选择焦点最准确的图像用于注册。捕获图像时用户如戴眼镜，将眼镜摘下后进行图像捕获。捕获注册图像后生成虹膜编码，将虹膜编码存储到用户电子卡中，同时将用户姓名等个人信息存储到用户电子卡中，完成注册。

如图13所示，本实用新型所述的虹膜识别器的识别流程为，用户将存有自身虹膜编码的电子卡插入读卡器，读卡器将读取的虹膜编码传至中央处理器。用户在识别器前用一只眼注视识别器的冷镜，将眼睛置于距冷镜10cm至30cm的距离内，定好位置后传感器感知用户，系统进入识别程序。如距离不当，利用语音信息提示用户走近或走远。用户眼睛在适当位置时摄像机捕获用户虹膜图像，捕获后将虹膜图像做影像处理，计算用户与注册器之间的距离，计算结束后，得到适当大小的虹膜图像，控制摄像机变焦再次捕获虹膜图像，在连续捕获的图像中，选择焦点最准确的图像用于识别。如遇戴眼镜的用户，识别时可不摘去眼镜，识别器根据眼镜反光关掉红外线照明，连续捕获图像，捕获的图像是被眼镜反光的图像，然后开启红外线照明捕获图像，在两个图像中选择无反光的图像，并在捕获的图像中选择焦点最准确的图像用于识别。如果用户电子卡中储存的虹膜编码与现捕获的图像中提取的虹膜编码一致，其身份认证通过，接受电子卡的使用，否则拒绝电子卡的使用，完成识别。

实施例5

在图14a中，示意了本实用新型所述的虹膜注册器的外观，包括：摄像机圆筒外壳1，摄像机设置在圆筒外壳内部，使摄像机得到保护；冷镜(Cold Mirror)2，使用户易于将自己的位置定在系统运行的距离范围中，由于冷镜的表面像镜子，可使用户看得见自己的眼睛，该冷镜可反射可视光线、透射红外线；为了不受外界照明的影响，从CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷阴极荧光灯)发射可视光线使用户的瞳孔缩小，而可视光线又不能透过冷镜，因此该冷镜还有阻挡反射到瞳孔的CCFL光线及外界可视光线反光的功能，使用除湿及除霜胶片，在有蒸气或高湿度的环境下也可捕获清晰的图像；前罩3，可使内部照明发射到外部，从外部看不到产品内部结构，保护内部装置。

在图14b中，示意了本实用新型所述的虹膜识别器的外观，包括：包括：摄像机圆筒外壳1，摄像机设置在圆筒外壳内部，使摄像机得到保护；冷镜(ColdMirror)2，使用户易于将自己的位置定在系统运行的距离范围中，由于冷镜的表面像镜子，可使用户看得见自己的眼睛，该冷镜可反射可视光线、透射红外线；为了不受外界照明的影响，从CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷阴极荧光灯)发射可视光线使用户的瞳孔缩小，而可视光线又不能透过冷镜，因此该冷镜还有阻挡反射到瞳孔的CCFL光线及外界可视光线反光的功能，使用除湿及除霜胶片，在有蒸气或高湿度的环境下也可捕获清晰的图像；前罩3，可使内部照明发射到外部，从外部看不到产品内部结构，保护内部装置。

在图15a中，示意了本实用新型所述的虹膜注册器的正面视图，包括：CCFL照明罩4，将CCFL、冷镜固定在圆筒外壳上，为了防止用户用手触摸，CCFL比冷镜高出一部分；显示器5，用显示器，将电源状况、识别结果或注册结果用不同颜色的显示管显示给用户；红外线过滤器6，获取图像时使用的红外线照明器往外部照射，可视光线不过滤而被吸收；传感器过滤器7，防止外部杂光引起的传感器误运行。

在图15b中，示意了本实用新型所述的虹膜识别器的正面视图，包括：CCFL照明罩4，将CCFL、冷镜固定在圆筒外壳上，为了防止用户用手触摸，CCFL比冷镜高出一部分；显示器5，用显示器，将电源状况、识别结果或注册结果用不同颜色的显示管显示给用户；红外线过滤器6，获取图像时使用的红外线照明器往外部照射，可视光线不过滤而被吸收；传感器过滤器7，防止外部杂光引起的传感器误运行。

在图16中，示意了本实用新型所述的顶板，其中包括：显示控制模块8，产品进行识别、注册时将认证及拒绝的结果用视觉效果显示；红外线照明控制模块9，其在适合于用户距离的角度，发射获取虹膜图像时所需要的照明，为了避免眼镜(戴眼镜的用户)反光，与摄像机保持一定的距离，且置于机壳内部；SMPS(Switching Mode Power Supply：多转换模式电源)电源10，不管从外部流进的交流电是100V还是220V，以多种电压的形式，供给内部摄像机及各板运行的直流正电压；中央处理器11，与软件环境一起控制内置于识别器或注册器中的各控制模块及附件的运行；传感器12，判断用户是否在识别器或注册器可运行的范围内，然后开始识别或注册；声音控制模块13，根据各运行情况，将语音信息发送至扬声器，用语音提示用户运行的情况，当有人强行拆卸安装在墙上的识别器时扬声器还可发出警报声；扬声器14，输出语音及警报声。

Claims (41)

1.一种具有虹膜识别功能的身份确认方法，其中包括虹膜注册方法，即：获取用户虹膜图像，将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码，将虹膜编码储存到电子卡中；虹膜识别方法，即：读取用户电子卡中储存的虹膜编码，将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，确认用户身份。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，进行编码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，进行编码。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中得到虹膜特征值，进行编码。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得出多维虹膜特征空间，进行编码。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得到虹膜特征值，进行编码。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，并从该多维虹膜特征空间中得出虹膜特征值，进行编码。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码包括：从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，并用此从虹膜图像中提取的用于转换为虹膜编码的部分，得出多维虹膜特征空间，并从该多维虹膜特征空间中得出虹膜特征值，进行编码。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的从获取的用户虹膜图像中提取用于转换为虹膜编码的部分，包括：用频率分析的方法分析眼睛影像亮度分布，确定瞳孔界线，导出瞳孔中心及半径，删除眼睫毛干扰区域，得出虹膜图案带。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的从获取的虹膜图像中推导出多维虹膜特征空间，包括：运用子波理论，即利用子波变换的方法对获取的虹膜图像适用子波变换，推导出多维虹膜特征空间。

11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的从获取的虹膜图像中得到虹膜特征值，包括：运用统计法之正规化过程，得到虹膜特征值。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的运用子波理论，即利用子波变换的方法对获取的虹膜图像适用子波变换，推导出多维虹膜特征空间的方法包括：对获取的虹膜图像适用三次子波变换，得到112维虹膜特征空间。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述的运用统计法之正规化过程，得到虹膜特征值的方法包括：运用正规化过程得到大小为224字节的虹膜特征值。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：运用数学的方法推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离，进行对比。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：确定一个阈值，进行对比。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，包括：将运用数学方法得出的虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离与给定的阈值进行比较，确认用户身份。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所述的运用数学的方法推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离，包括：运用欧几里得几何学的概念，根据二维平面直角坐标系中任意两点间距离的计算公式，推导出虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间距离的计算公式，以计算虹膜特征空间中任意两虹膜特征点间的距离。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述的确定一个阈值的方法包括：求出误拒绝率和误识别率，依据误拒绝率与误识别率的最小边界值作为阈值。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的获取用户虹膜图像，可以用摄像机获取。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的虹膜注册方法还包括：将用户的其他信息，至少包括姓名，储存在存有用户虹膜编码的电子卡中。

21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的虹膜注册方法和虹膜识别方法还包括：语音提示功能。

22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的虹膜注册方法和虹膜识别方法还包括：LED显示功能。

23.一种具有虹膜识别功能的身份确认装置，其中包括虹膜注册装置，即：用图像获取装置获取用户虹膜图像，用注册处理器将虹膜图像转换为有效字节的、能够存储在电子卡中的虹膜编码，用注册服务器将虹膜编码储存到电子卡中；虹膜识别装置，即：用电子卡读取器读取用户电子卡中储存的虹膜编码，用识别处理器将用户电子卡中储存的虹膜编码与现场获取的用户虹膜编码进行对比，确认用户身份。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：注册处理装置中，所述的虹膜图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的注册处理器中；

所述的注册处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器，其中控制器控制摄像机、编码器和注册服务器的运行；编码器把输入的用户虹膜图像数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到注册服务器中；

所述的注册服务器载有写卡器，该写卡器可将输入的虹膜编码存储到用户电子卡中。

25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：虹膜识别装置中，所述的图像获取装置可以是摄像机，该摄像机把获取的用户虹膜图像转换为数字信号输入到所述的识别处理器中；

所述的电子卡读取器载有读卡器，该读卡器可读取用户电子卡中存储的虹膜编码，并将该虹膜编码输入到所述的识别处理器中；

所述的识别处理器可以是中央处理器，该中央处理器至少包含控制器、编码器和比较器，其中控制器控制摄像机、编码器、比较器和电子卡读取器的运行；编码器把摄像机输入的用户虹膜图像数字信号转换为虹膜编码，并把该虹膜编码输入到比较器，比较器将编码器输入的用户虹膜编码与电子卡读取器输入的用户虹膜编码进行比较，确认用户身份。

26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册装置可包括显示器，所述的中央处理器控制该显示器的运行。

27.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册器可包括声音提示器，所述的中央处理器控制该声音提示器的运行。

28.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册器可包括传感器，所述的中央处理器控制该传感器所述的的运行。

29.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册器可包括红外线照明器，所述的中央处理器控制该红外线照明器的运行。

30.据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器可包括显示器，所述的中央处理器控制该显示器的运行。

31.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器可包括声音提示器，所述的中央处理器控制该声音提示器的运行。

32.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器可包括传感器，所述的中央处理器控制该传感器所述的的运行。

33.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器可包括红外线照明器，所述的中央处理器控制该红外线照明器的运行。

34.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册器可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的编码器中，编码器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到注册服务器中；摄像机控制模块接收控制器传来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜注册器可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收控制器传来的显示控制信号，控制显示器的运行；

所述的虹膜注册器可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收控制器传来的声音控制信号，控制扬声器的运行；

所述的虹膜注册器可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到控制器中；

所述的虹膜注册器可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收控制器传来的照明控制信号控制红外线照明器的运行。

35.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器可包括摄像机控制模块，摄像机把获取的用户虹膜图像模拟信号输入到摄像机控制模块中，摄像机控制模块将该模拟信号转换为数字信号输入到所述的编码器中，编码器将该数字信号转换为能够存储在电子卡中的虹膜编码，并把该虹膜编码输入到比较器中；摄像机控制模块接收控制器传来的摄像控制信号，控制摄像机的运行；

所述的虹膜识别器可包括显示控制模块，该显示控制模块载有显示器并接收控制器传来的显示控制信号，控制显示器的运行；

所述的虹膜识别器可包括声音控制模块，该声音控制模块载有扬声器并接收控制器传来的声音控制信号，控制扬声器的运行；

所述的虹膜识别器可包括传感器，该传感器将用户眼睛与摄像机间距离的模拟信号转换为数字信号并将其输入到控制器中；

所述的虹膜识别器可包括红外线照明控制模块，该控制模块载有红外线照明器并接收控制器传来的照明控制信号控制红外线照明器的运行。

36.根据权利要求34所述的装置，其特征在于：所述的虹膜注册器还包括：摄像机柱状外壳、机壳、机壳前罩、顶板；其中摄像机柱状外壳固定在机壳上，机壳前罩亦固定在机壳上，顶板置于机壳内。

37.根据权利要求35所述的装置，其特征在于：所述的虹膜识别器还包括：摄像机柱状外壳、机壳、机壳前罩、顶板；其中摄像机柱状外壳固定在机壳上，机壳前罩亦固定在机壳上，顶板置于机壳内。

38.根据权利要求36或37所述的装置，其特征在于：所述的摄像机柱状外壳载有冷镜和CCFL照明罩，其中冷镜和CCFL照明罩固定在摄像机前端。

39.根据权利要求36或37所述的装置，其特征在于：所述的机壳前罩包括LED显示器窗口、红外线过滤器窗口、传感器过滤器窗口。

40.根据权利要求36或37所述的装置，其特征在于：所述的顶板载有摄像机控制模块、中央处理器、传感器、显示控制模块、声音控制模块、红外线照明控制模块、SMPS电源。

41.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：所述的电子卡为能够存储电子数据的卡。

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