CN1924886A - 利用可见光的虹膜识别系统及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于利用可见光的虹膜识别系统及识别方法的发明。本发明中的利用可见光虹膜识别方法包括四个步骤：一是利用摄像机获取图像，检测周围照明度数值的步骤；二是将检测到的周围照明度与基准值比较的步骤；三是如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加可见光区域的照明，使其亮度达到基准值要求的步骤；四是可见光区域的照明增加后，进行虹膜识别的步骤。本发明中的利用可见光虹膜识别系统及识别方法是，在室内待照明亮度数值低的环境中，利用可见光区域的光源，可以使用户的瞳孔缩小，提高虹膜的识别率。

Description

利用可见光的虹膜识别系统及识别方法

技术领域

本发明是关于利用可见光的虹膜识别系统及其识别方法的技术，主要是有关在室内待照明亮度数值低的环境中，利用可见光区域的光源，可以使用户的瞳孔缩小，提高虹膜的识别率的一种利用可见光的虹膜识别系统及识别方法的发明。

背景技术

众所周知，在安全防范和确认身份等系统中，基本分为接触式或非接触式的磁卡系统。这其中更为先进的系统是利用人的指纹识别及通过瞳孔(虹膜识别)确认身份，以此允许或拒绝其在特定场所出入、接触特定信息等，这种系统开始普及。

其中，虹膜识别系统与指纹识别系统相比，识别率更高。它具有更准确识别的优点。虹膜识别系统的工作原理是，在视频摄像机拍摄的虹膜图像中，把具有虹膜特征的图像利用图像处理技术进行数据化处理后，再与事先存储的虹膜数据相比较，从而认定个人身份。

图1为普通虹膜识别系统的构成简图。下面参照图1对虹膜识别系统的操作进行说明。

只要用户接近虹膜识别系统，距离测定传感器109就会测定和用户距离，这样获得的距离测定值通过驱动器107被控制装置105接收到，从而判断距离测定值是否在操作范围内。

如用户在操作范围内，驱动器107就会发出控制信号，做好提取虹膜图像的准备。驱动器107向外部指示器108发出激活信号，告知用户进行系统操作。这样，用户通过光学窗101，只要使眼睛位于摄像机103的光轴上，冷光镜102就会把可见光线反射回去而使红外线通过。必须标示出设置虹膜位置的部分，让用户可以确认眼睛是否位于摄像机103的光轴上。

控制装置105从距离测定传感器109那里接收到测出的到用户的距离测定值，并利用这一距离测定值计算出摄像机103的

变焦及焦点值，并进行短焦/长焦及焦距的控制。接下来控制装置105根据距离测定值通过驱动器107来拍摄虹膜图像，被拍摄的虹膜图像在图像处理器104被处理成适合虹膜图像分析的信号，并把处理过的虹膜图像信息存储在DB(数据库)110中。在存有该信息的控制装置105中进行虹膜识别，就可以确定用户的身份。

另外，这种虹膜识别系统的性能好坏取决于在多短的时间内，虹膜识别准确与否。而且，属于此技术领域的普通虹膜识别系统，因为在使用单一光源的情况下，会出现镜面反射问题，为解决这一问题而使用多个光源照明，这样就避免了镜面的2次反射问题，变换照明的位置就能获得图像。

同上所述，这种包括多个照明的虹膜识别系统，其开发考虑到了在各种照明度值的环境内，采用适当的光学装置部分和照明装置部分。

如果室内设施的照明度较低，人的眼睛对此做出反应，为进入较低较多光线眼睛的瞳孔会张大。因此，在这种情况下，虹膜识别随着用户的瞳孔大小而改变，瞳孔张大会出现识别率降低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种有关在室内待照明亮度数值低的环境中，利用可见光区域的光源，可以使用户的瞳孔缩小，提高虹膜的识别率的可见光的虹膜识别系统及识别方法的发明。

为了实现上述目的，本发明中的虹膜识别系统分别包括，为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部、有红外线区域光源的照明装置部和具有可见光区域光源的位置表示装置。

在这里，上述位置表示装置的光源为450-650nm的可见光区域。

为了实现上述目的，本发明中的虹膜识别系统分别包括，为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部、有红外线区域光源的照明装置部和发出可见光线的可见光照明部。

在这里，上述位置表示装置的光源为450-650nm的可见光区域。

为了实现上述目的，本发明中的虹膜识别方法包括四个步骤，分别是通过摄像机获取图像，测定周围照明度步骤；用测定的照明度数值和基准值进行比较的步骤；如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加可见光区域的照明，使其亮度达到基准值要求的步骤和可见光区域的照明增加后，进行虹膜识别的步骤。

在这里，如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加可见光区域的照明，使其亮度达到基准值要求的步骤中，要增加可见光区域为的450-650nm光源。

如果按照本发明设计原理，在室内设施的照明度数值较低的环境中，利用可见光区域的光源，通过缩小用户的瞳孔，提高虹膜识别率。

本发明的效果：

使用本发明的利用可见光的虹膜识别系统及识别方法，在室内待照明亮度数值低的环境中，利用可见光区域的光源，可以使用户的瞳孔缩小，提高虹膜的识别率。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1为普通虹膜识别系统构成简图。

图2为本发明中的第1实施例中可见光区域光源的虹膜识别系统的简图。

图3为本发明中的可见光区域光源的虹膜识别方法的顺序图。

图4a至图4c本发明中的表示瞳孔的大小随着照明度数值变化的图解。

图5为本发明中的第2实施例中可见光区域光源的虹膜识别系统的简图。

附图中主要部分的符号说明：

201，501：摄像装置部           202，502：照明装置部

203：位置表示装置              503：可见光照明部

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的利用可见光的虹膜识别系统及识别方法的实施例进行详细说明。

图2为本发明中的第1实施例中可见光区域光源的虹膜识别系统的简图。如图所示，本发明中的虹膜识别系统包括三部分，分别是为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部201、有红外线区域光源的照明装置部202和具备可见光光源得位置表示装置203上述摄像装置部201包括五部分，分别是拍摄用户虹膜图像及对周围环境照明度进行测定的摄像机；测定摄像机与用户间距离，在可识别距离内判断用户靠近与否的距离测定中心；利用距离测定值计算出摄像机的变焦及焦点值，并控制短焦/长焦及焦距的控制装置；分析摄像机中所拍摄的虹膜图像的图像处理器和存储处理过的虹膜图像信息的DB(数据库)。

上述控制装置从距离测定中心那里接收到测出的与用户间的距离测定值，并利用这一距离测定值计算出摄像机的变焦及焦点值，并进行短焦/长焦及焦距的控制。

此后，上述控制装置按距离测定值通过驱动器拍摄虹膜图像，在存储装置中将其与存储的信息进行比较识别，以此决定对用户的认定与否。

上述照明装置部202包括两部分，分别是如果用户靠近虹膜识别系统要进行身份识别，上述距离识别中心判断有效识别距离，调节照明照明控制部分；通过照明控制部分的亮度处理所获得虹膜图像的图像处理部分。

上述位置表示装置部分203包括四部分，分别是当用户在系统工作范围内时，发出控制信号，准备提取虹膜图像的驱动器；从驱动器中发出的激活信号告知用户系统正在工作的外部指示器；为告知外部指示器正在工作，打开可见光区域照明部分，可以提示用户眼睛应处于摄像机光轴的光学窗。

上述位置表示装置203可以确认用户眼睛是否处于适当的位置。

具有以上构成的虹膜识别系统的照明装置部分中具有充足的光源，可以获得清晰的用户虹膜图像。所用光源的波长范围主要为700nm以上的类红处线区域。

但是，如果在光线较暗的室内拍摄的用户虹膜图像进行虹膜识别，在所拍摄的虹膜图像中用户瞳孔会张大。

这是因为，人的眼睛在可见光范围内反应极为敏感，瞳孔张大还是缩小由进行瞳孔的可见光来调节。

因此，为缩小用户的瞳孔，在上述可见光范围内的照明部分中，调整可见光范围(390-720nm)的光源。

图3为本发明中的表示具有可见光范围光源的虹膜识别方法的顺序图。如图所示，本发明中的使用可见光的虹膜识别方法包括四个部分，分别是：

S301，通过摄像机获取图像，测定周围环境的照明度的步骤。

S302，将检测到的周围照明度与基准值比较的步骤。具体地说，上述测定的照明度值与事先存储的照明度值相比较，就可以掌握当前周围环境的照明度值。

这时，已存储的照明度值是指将事先拍摄的图像照明度值存储起来，或是按照用户对可见光的做出反应后的瞳孔大小比例而存储的照明度值。

S303，判断检测到的周围照明度数值比基准值是否低。

S304，如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加符合基准值亮度的450-650nm白色光源等可见光区域的照明，使其亮度达到基准值要求的步骤；

图4a至图4c本发明中的表示瞳孔的大小随着照明度数值变化的图解。

图4a是在周围照明度值低的状态下瞳孔和虹膜的图像像素为205。

图4b在周围照明度值低的状态下，使用525nm的可见光时，用户瞳孔和虹膜的图像像素为104。

图4c在周围照明度值低的状态下，使用610nm的可见光时，用户瞳孔和虹膜的图像像素为133。

因此，按周围环境的照明度，打开可见光范围内的光源，可以缩小用户的瞳孔。

S305，打开上述可见光范围的照明后，或是在上述S303中检测到的周围照明度数值不比基准值低时，进入虹膜识别准备步骤。因为用户的虹膜识别顺序与普通的虹膜识别方式相同，所以此处予以省略。

图5为本发明中的第2实施例中可见光区域光源的虹膜识别系统的简图。如图所示，其包括为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部501、有红外线区域光源的照明装置部502和发出可见光线的可见光照明部503。

有关本发明第2实施例的详细说明请参照第1实施例中的说明，以下省略。

如果使用本发明装置，在室内待照明亮度数值低的环境中，利用可见光区域的光源，可以使用户的瞳孔缩小，提高虹膜的识别率。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (6)

1、一种利用可见光的虹膜识别系统，其特征在于包括：

为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部；

有红外线区域光源的照明装置部；以及

具有可见光区域光源的位置表示装置。

2、如权利要求1所述的利用可见光的虹膜识别系统，其特征在于：

所述虹膜识别系统所使用的光源为450-650nm的可见光区域。

3、一种利用可见光的虹膜识别系统，其特征在于包括三部分：

为检测照明值，获得图像及用户虹膜图像的摄像装置部；

有红外线区域光源的照明装置部；以及

发出可见光线的可见光照明部。

4、如权利要求3所述的利用可见光的虹膜识别系统，其特征在于：

所述可见光照明部所使用的光源为450-650nm的可见光区域。

5、一种利用可见光虹膜识别方法，其特征在于包括四个步骤：

一是利用摄像机获取图像，检测周围照明度数值的步骤；

二是将检测到的周围照明度与基准值比较的步骤；

三是如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加可见光区域的照明，使其亮度达到基准值要求的步骤；

四是可见光区域的照明增加后，进行虹膜识别的步骤。

6、如权利要求5所述的利用可见光虹膜识别方法，其特征在于：

如果检测到的周围照明度数值比基准值低，增加可见光区域的照明，在使其亮度达到基准值要求的步骤中，要增加可见光区域为450-650nm光源。

Images