專利名稱：活體虹膜圖像采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及活體虹膜圖像采集裝置。
基于虹膜的生物識別技術(shù)是一種最新的身份鑒別技術(shù)，通過一定的虹膜識別算法后，可以達到極高的識別率。據(jù)統(tǒng)計，到目前為止，虹膜識別的準確率是各種生物特征識別中最高的。與其它的生物特征相比，虹膜具有三個顯著的優(yōu)點唯一性、穩(wěn)定性和非侵犯性。這些特點使得基于虹膜的身份鑒別系統(tǒng)有廣泛的應用前景。一般來講，虹膜識別包括四個步驟圖像獲取、圖像預處理、特征提取和模式匹配。其中，虹膜圖像的獲取是虹膜識別中的第一步，同時也是最困難的步驟。目前，在虹膜圖像獲取過程中主要存在的問題包括1.由于虹膜面積小，而且不同人種的虹膜顏色有著很大的差別，白種人的虹膜顏色豐富，黃種人的虹膜則多為深褐色。這些使得普通的攝像頭無法拍攝出可以用來識別的清晰虹膜圖像。
2.同傳統(tǒng)的身份鑒別方法一樣，基于虹膜的身份鑒別方法也有被偽造的危險。如何從硬件上提供支撐也是一個比較重要和困難的問題。
3.人的眼睛是不規(guī)則的球狀體，因此給采集高質(zhì)量的虹膜圖像增加了難度。如果每次拍攝的角度都不同，虹膜圖像的紋理特征就會有較大的差別，從而給后續(xù)處理帶來很大的難度。
4.價格合理，易于使用是大多數(shù)實用設(shè)備追求的目標，但現(xiàn)有的虹膜圖像采集裝置大多為大型復雜而且昂貴的精密裝置。
為實現(xiàn)上述目的，活體虹膜圖像采集裝置包括光學成像裝置和計算機控制卡，所述的光學成像裝置包括光學鏡頭組、光源、攝像頭和圖像采集卡，所述的計算機控制卡包括譯碼電路、調(diào)節(jié)控制電路、穩(wěn)壓開關(guān)電路。
本采集裝置具有四個顯著的特點第一，實現(xiàn)了眼睛的自定位和虹膜的居中拍攝；第二，結(jié)合相應的算法能夠檢測是否活體虹膜；第三，可以全自動拍攝虹膜圖像序列；第四，拍攝到的虹膜圖像亮度均勻，圖像中無高亮區(qū)域。本活體虹膜圖像采集裝置可用于虹膜圖像的攝取、活體虹膜的檢測、虹膜圖像數(shù)據(jù)庫的建立以及需要進行鑒別身份的各種場合。
實用新型的具體實施方式
如圖3所示，活體虹膜圖像采集裝置包括光學成像裝置和計算機控制卡。
如圖2所示，計算機控制卡11主要包含譯碼電路、調(diào)節(jié)控制電路和穩(wěn)壓開關(guān)控制電路三部分。通過控制卡實現(xiàn)計算機對CCD攝像頭、紅外發(fā)射管和可見光燈泡三部分的獨立自動調(diào)節(jié)。
如

圖1所示，光學成像裝置由眼罩1、可見光燈泡2、散射玻璃片3、4、放大鏡5、固定支架6、紅外發(fā)射管7、半透半反鏡8、外殼9、CCD攝像頭10等構(gòu)成。光學成像裝置中各部件的組合方式為在外殼9的前端裝有眼罩1，外殼平臺上裝有可見光燈泡2，支架6前方固定有方形散射玻璃片3，支架6上裝有圓形散射玻璃片4，八個紅外發(fā)射管7圓對稱地分布在圓形散射玻璃片4之后，圓形散射玻璃片4中央嵌有放大鏡5，半透半反鏡8緊貼在放大鏡5之后，外殼9的下端與位于支架6后的CCD攝像頭10連接。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，輕便，容易使用?？梢耘c普通的CCD攝像頭、圖像采集卡組合，獲得清晰的活體虹膜圖像序列。使用均勻的紅外光照明，可以清楚地拍攝出虹膜紋理的細節(jié)，解決了普通可見光照明不可能實現(xiàn)的問題。使用的紅外光源是不可見的，而且光照強度符合國家的相關(guān)規(guī)定。使用者不會有任何刺眼的不適感，本裝置不會對使用者造成任何傷害。使用散射玻璃片可以有效地形成均勻光照的環(huán)境，消除了虹膜上光源的高光反射點，減少了虹膜圖像的噪聲。使用變化的可見光照明，可以有效地使瞳孔縮小，提供高質(zhì)量的虹膜圖像。同時還可以得到瞳孔快速變化的圖像序列。根據(jù)采集到的圖像序列，結(jié)合軟件算法，檢測瞳孔的變化，使得本裝置能夠判別是否活體虹膜。同時，可以對被瞳孔壓縮不同程度的虹膜圖像進行分析，有效地提高識別率。使用專用的計算機控制卡，實現(xiàn)了采集過程的自動化。
權(quán)利要求1.一種活體虹膜圖像采集裝置，包括光學成像裝置和計算機控制卡，其特征在于所述的光學成像裝置包括光學鏡頭組、光源、攝像頭和圖像采集卡，所述的計算機控制卡包括譯碼電路、調(diào)節(jié)控制電路、穩(wěn)壓開關(guān)電路。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的光學成像裝置包括在外殼(9)的前端裝有眼罩(1)，外殼內(nèi)壁平臺上裝有可見光燈泡(2)，支架(6)前方固定有方形散射玻璃片(3)，支架(6)上裝有圓形散射玻璃片(4)，八個紅外發(fā)射管(7)圓對稱地分布在圓形散射玻璃片(4)之后，圓形散射玻璃片(4)中央嵌有放大鏡(5)，半透半反鏡(8)緊貼在放大鏡(5)之后，外殼(9)的下端與位于支架(6)后的CCD攝像頭(10)連接。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于計算機能夠通過控制卡獨立地自動調(diào)節(jié)CCD攝像頭、紅外發(fā)射管和可見光燈泡。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的活體虹膜圖像采集裝置，其特征在于活體虹膜圖像采集裝置能夠通過計算機控制卡調(diào)節(jié)可見光燈泡的亮度。
專利摘要一種活體虹膜圖像采集裝置,包括光學成像裝置和計算機控制卡。所述的光學成像裝置包括光學鏡頭組、光源、攝像頭和圖像采集卡。所述的計算機控制卡包括譯碼電路、調(diào)節(jié)控制電路、穩(wěn)壓開關(guān)電路。本實用新型實現(xiàn)了眼睛自定位和虹膜居中拍攝;結(jié)合相應的算法能夠檢測是否活體虹膜;可以全自動拍攝虹膜圖像序列;拍攝到的虹膜圖像亮度均勻,圖像中無高亮區(qū)域。本裝置可用于虹膜圖像的獲取、活體虹膜的檢測以及虹膜圖像數(shù)據(jù)庫的建立。
文檔編號G06K9/58GK2508306SQ0127864
公開日2002年8月28日 申請日期2001年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者譚鐵牛, 王蘊紅, 馬力 申請人:中國科學院自動化研究所