CN1898679A - 用于虹膜识别的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于虹膜识别的方法，包括在红外光谱中采集用户的至少一个眼睛的图像，以及处理该图像以提取由眼睛的外边界限定的虹膜的标识特征的步骤。该方法包括以下步骤：基本上同时在可见光谱中采集眼睛的图像和在红外光谱中采集眼睛的图像，以及在处理红外图像之前从可见光谱图像中确定虹膜的外边界。本发明还涉及虹膜识别装置。

Description

用于虹膜识别的方法和装置
本发明涉及用于虹膜识别的方法和装置，且适用于例如验证身份或控制进入受保护的场所。
发明背景
最广泛使用的虹膜识别方法包括在红外光谱中采集用户的至少一个眼睛的图像，以及处理该图像以提取如眼睛中由外边界限定的虹膜的标识特征的步骤。标识特征涉及虹膜中存在且专属于每一个人的模式。
图像采集最初是在可见光谱中执行的，但是发现对于其中模式呈现极少对比度的深色虹膜，自动模式识别不是非常可靠的。可见光谱中的图像采集迅速由红外光谱中的图像采集来代替，在红外光谱中，当与虹膜的剩余部分相比，模式呈现出高度的对比度，从而便于自动识别，而无论虹膜的颜色如何。
虹膜模式的自动识别需要定位眼睛图像中虹膜的内边界和外边界的预先步骤。不幸的是，发现尽管该操作对于内边界不存在任何困难，但是有时候会以不精确的方式定位了外边界。据发现，在红外光谱中，相对于在眼睛的前部形成眼白的巩膜，虹膜呈现出低对比度。
发明目的
本发明的一个目的是减轻上述缺点。
发明简述
为此，本发明提供了一种虹膜识别方法，包括在红外光谱中采集用户的至少一个眼睛的图像，以及处理所述图像以从其中提取由眼睛中的外边界限定的虹膜的标识特征的步骤，该方法包括以下步骤：
·基本上与在红外光谱中采集眼睛的图像同时地在可见光谱中采集眼睛的图像；以及
·在处理红外图像之前，从可见光谱中的图像确定虹膜的外边界。
在可见光谱中，相对于眼白，虹膜呈现出足够的对比度，以使能够可靠地定位虹膜的外边界。
该方法较佳地包括提取可见光谱中的图像的至少一个比色分析特征。
当欺骗者试图逃过利用虹膜识别方法的检查时，可能使用正常有权通过该检查的人的眼睛的复制品。预示，使用对红外辐射不透明的墨水来作出这一复制品。然而，这些墨水在可见光谱中是深色的。由此，当认可的用户具有浅色的眼睛时，可能通过使用比色分析特征来揭示该欺骗。由此，复制品的提供变得更困难且更昂贵。
有利的是，标识特征是用于与储存在数据库中的虹膜标识特征作比较，该数据库还包含了比色分析特征，且所提取的比色分析特征用于在比较标识特征之前贯穿该数据库进行分类。
在比色分析特征的基础上进行的第一分类可加速识别。
本发明还提供了用于实现上述方法的虹膜识别装置，包括用于在红外光谱中采集眼睛的图像的装置，以及用于在可见光谱中采集眼睛的图像的装置。
在阅读了以下本发明的非限制性具体实施例的描述之后，本发明的其它特征和优点将是显而易见的。
附图简述
对附图进行参考，附图中：
·图1是示出第一实施例中的识别装置的框图；以及
·图2是示出本发明的第二实施例中的识别装置的框图。
发明的详细描述
参考图1，本发明的识别装置包括透镜1，在该透镜后方设置了用于限定三条光路3、4、5的构件2。透镜1是放大照相类型的。
光路3包括吸收红外光谱并向传感器7透过蓝和绿光谱的滤光片6，传感器7在蓝光和绿光中具有光谱灵敏度。
光路4包括吸收红外光的滤光片8以及在红光中具有光谱灵敏度的传感器9。
光路5包括透过红外光的滤光片10以及在近红外光中具有光谱灵敏度的传感器11。
传感器7、9和11是电荷耦合器件(CCD)。
传感器7、9和11连接到计算机处理单元12，该处理单元本身连接到数据库13，数据库13将人的身份与一个或两个虹膜的标识特征以及其虹膜的比色分析特征相关联。标识特征可涉及例如人的虹膜模式，而比色分析特征可以是虹膜的平均颜色或其光谱分布。
数据库13是根据比色分析特征来分类的。
当要识别的人处在装置的前方时，传感器7、9和11在蓝绿光谱、红光谱和近红外光谱中采集图像。图像基本上是同时采集的，即同时或在足够短以确保用户不能显著移动的经过时间内采集。
然后对虹膜的内和外边界进行搜索。
处理器单元12能够毫无困难地使用红外图像来定位内边界，在红外图像中，相对于虹膜，瞳孔形成高度的对比。
处理器单元12从蓝绿光谱中的图像或从红光谱中的图像定位外边界，在蓝绿光谱中，浅色虹膜相对于眼白形成高度的对比，而在红光谱中，深色虹膜相对于眼白形成较好的对比。
内和外边界用于确定近红外光中对应于虹膜的图像区域。然后在红外光谱中执行图像处理，用于从所述图像中提取构成专属于每一个人的标识特征的模式。
由处理器单元12从蓝绿光谱和红光谱中的图像中提取虹膜的比色分析特征。
比色分析特征用于形成贯穿数据库的第一分类，以选出具有与所检测到的特征相同的比色分析特征的个人。该第一分类呈现了特别快的优点。
之后，将检测到的标识特征与所选出的个人的标识特征进行比较。
参考图2，在本发明的第二实施例中，本发明的装置包括透镜21，其后设置了具有覆盖可见光谱和红外光谱的光谱灵敏度的传感器22。在本示例中，透镜21是放大照相类型的。作为示例，传感器22是用于彩色照相机的标准CCD传感器，从其中已移除红外衰减滤光片。
传感器22连接到处理器计算机单元23，后者本身连接到数据库24。
该方法与上文对构成第一实施例的装置所描述的相同，传感器22提供了一图像，从该图像中可能获得至少一个可见光谱中的图像以及红外光谱中的图像。较佳地将一抑制红光滤光片放置在传感器22的前方，以防止红光辐射干扰红外光谱中的图像。该滤光也可由处理该图像的计算机来执行。
自然地，本发明不限于所描述的实施例，且可向其应用各种实施例而不会超出所附权利要求书所定义的本发明的范围。
传感器7、9、11也可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。
所使用的光谱不必与上述的光谱相同。在红外光谱中采集眼睛的一个图像，而在至少一个可见光谱中采集眼睛的另一图像，该可见光谱例如从以下光谱中选择：
黑白；
红光；
绿光；
蓝光；
从红光到绿光……。

Claims (8)

1.一种虹膜识别方法，包括在红外光谱中采集用户的至少一个眼睛的图像，以及处理所述图像以从其中提取由眼睛中的外边界限定的虹膜的标识特征的步骤，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
·基本上与在红外光谱中采集眼睛图像同时地在可见光谱中采集眼睛图像；以及
·在处理所述红外图像之前，从所述可见光谱的图像中确定虹膜的外边界。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它包括提取所述可见光谱中的图像的至少一个比色分析特征的步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比色分析特征是光谱分布。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标识特征用于与储存在一数据库中的虹膜标识特征进行比较，所述数据库还包含比色分析特征，且其中，所提取的比色分析特征用于在比较所述标识特征之前对所述数据库进行分类。
5.一种用于实现如权利要求1所述的方法的虹膜识别装置，所述装置包括用于在红外光谱中采集眼睛图像的装置(10、11)，且其特征在于它还包括用于在可见光谱中采集眼睛图像的装置(6、7、8、9)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，它包括在红外光中具有光谱灵敏度的传感器(11)，以及在可见光中具有光谱灵敏度的至少一个传感器(7、9)。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，它包括在红光中具有光谱灵敏度的传感器(9)，以及在蓝光和绿光中具有光谱灵敏度的传感器(7)。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，它包括具有覆盖了可见光和近红外光两者的光谱灵敏度的传感器(22)。
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