[发明专利]用于虹膜识别的快速虹膜采集判断控制方法

说明书

(一)所属技术领域

本发明涉及应用于虹膜识别系统中的快速虹膜采集判断控制方法。特别是利用初步快速检测与精确检测相结合的方法对虹膜图像质量进行了有效快速判定，从而在此基础上控制虹膜采集装置对用户进行友善快速采集。在虹膜粗定位的基础上对虹膜的清晰度，眨眼，有效虹膜比例及是否为活体虹膜图像都进行了初步快速检测，在虹膜精确定位后再进行虹膜质量精确检测，其初步检测时间非常短，并且能得到95％以上满足最终质量要求的虹膜图像。这些技术属于光机电一体化，自动化控制技术及生物特征技术中的虹膜识别技术领域。

(二)背景技术

在现代的信息化社会对人类自身个体的准确、有效识别变得非常的重要。公知用于特定人识别的虹膜识别方法由于虹膜具有纹理丰富、随机性强、终生稳定性，使得虹膜识别方法具有高度的准备性、安全性与实用性。它是通过从人眼的虹膜部分采取图像信号，经过处理后得到虹膜代码，再与数据库中的虹膜代码进行比较，从而根据比较的结果接受或拒绝一个特定的人。

由于人眼具有很高的敏感性，虹膜面积较少，并且容易受人头部晃动，眨眼，眼皮，睫毛等因素的影响，从而对虹膜采集装置用户使用的友善性，便利性，采集速度提出了严重的挑战，阻碍了虹膜识别这一技术的推广。

Mchugh et al《手握式虹膜装置和方法》美国专利号：US6,289,113，B1。SEP.11.2001。发明了无侵害，实时性，具备一定人机界面特征的装置和方法，它由成像透镜(imaging lens)，冷光镜(concave cold mirror)，可选的屈光校光镜(diopter correction lens)和近红外波段照明光源，光学视频相机组成。该发明还提出了一种实现焦点评估的方法。通过分析图像高频谱的能量总和的非线性压缩方法来完成焦点评估。为了避免浮点Fourier变换FFT实现该方法，其发明了在图像空间域滤波器代替图像高频谱域滤波器实时实现的方法。

BumChul Kim et al《虹膜识别系统》美国专利号：US6,594,377 B1 Jul.15.2003。提出了一种无严格限制使用距离的无侵害，实时性的装置。它由可上下旋转的控制容器，在该容器内有视频相机，紫外线截止镜，冷光镜，数个近红外波段照明光源，距离测量传感器，控制单元组成。

Mchugh et al虽然提出了一种焦点评估方法，但并未提出针对虹膜图像的质量评价方法，并且在评测过程中对采集装置进行全面有效的控制，而且用于焦点评估的时间也比较长，从而使得采集速度用户操作的友善性受到了一定的限制。

Bum Chul Kim et al仅描述了一种装置和该装置与控制单元的控制关系，但缺乏一种具体的虹膜图像质量控制分析处理机制支持。

事实上，在实际应用时虹膜采集装置的目的是快速、友善地获得高品质虹膜图像。故它必须与虹膜图像分析处理有机地结合起来。可靠的虹膜采集系统必须达到以下的要求：分析和控制虹膜图像的亮度、虹膜大小；虹膜纹理图像质量评估分析，并且要求快速完成。

本发明的目的之一是在于设计一个快速，友善的虹膜采集系统：另一目的是通过对虹膜图像质量检测使得系统采得高质量的虹膜图像，以保证识别的低误识率与低拒识率。本发明提出了快速有效的虹膜图像质量检测方法，并且对CCD，光源，用户界面进行了有效的控制，从而大大地提高了采集速度、采集率，使用户的操作接口更加的友善。

(三)发明内容

本发明利用初步快速检测与精确检测相结合的方法，提供了一种快速，有效，全面的针对虹膜纹理的虹膜图像质量检测方法，并且实现了对CCD放大倍数，焦距，光源强度进行了全面控制，使得用户使用起来更加方便，使可采集的人群更多了。初步快速检测，检测的速度很快，并且有95％通过初步检测的图片能通过最终精确检测，从而使采集速度有了很大的提高。实现了理想虹膜采集系统的基本特征要求：自动性，无侵害，友好的人机操作界面和高品质成像，外部成像条件无依赖性。从而保证了后期识别有高精度的错误接受率(FAR)和错误拒绝率(FRR)。