[发明专利]虹膜测距板、虹膜识别一体机及使用其的虹膜识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虹膜测距板及中远识别距离的虹膜识别一体机，属于生物特征识别和安全认证技术领域。该测距装置可用于门禁、考勤等安全监控场所。

背景技术

近年来虹膜识别技术被认为是最有前途的生物识别技术之一。虹膜识别系统包括虹膜图像采集装置和虹膜识别软件算法两部分，是一项门槛很高的高新技术。虹膜识别技术在20世纪90年代前只有世界上少数的企业掌握其核心技术，技术水平也没有达到实际使用的程度，但随着科学技术的不断进步，现在虹膜识别的技术水平已经达到1秒钟完成100万次图像比对，并且错误率低于百万分之一，被公认为可靠性最高的生物识别技术，并且开始进入实际应用阶段。

虹膜采集装置中往往都是独立的语音模块、照明模块和测距模块，如专利文献1（CN101877061A）就公开了一种这样的双眼虹膜图像采集方法及装置，该双眼虹膜图像采集装置具有一个摄像头，摄像头采用中心对称式的俯仰平台，半反半透滤镜与液晶屏相结合的双重反馈机制，还采用双反差镜面引导用户视线，三色LED指示采集距离，并具有闪烁刺激瞳孔收缩的功能，解决了单眼采集装置用户视线不易对准的缺陷，又解决了双眼采集装置结构较复杂，成本及制作工艺要求较高的问题。专利文献2（CN101536896B）也公开了一种检测装置，具体公开了一种用于眼睛虹膜扫描的检测装置，包括主机、手持机和显示器。检测装置设有可拆装的镜头、130万以上像素的CCD、LED灯泡及存储模块，能够方便地拍摄清晰的图像；拍摄的图像可以保存成为计算机通用的JPG、BMP等图片格式，再利用计算机图片对比的技术进行自动分析结果，判断虹膜图像的坑洞、裂隙、色斑、线条、密度、颜色变化，得出反应健康状况变化的诊断结果，易于实现分析判断的自动化的虹膜检测装置。但是这两种虹膜采集装置对测距装置感应达到的距离范围较窄，使得使用者行为体验较不舒适，而且，这些装置的连接及安装都要求安装者和使用者需要较高的技能，不便于虹膜识别技术的推广。

近年来，随着现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件的发展，SOPC技术的成熟，使得采用Nios II软核处理器在FPGA上实现虹膜识别算法成为可能，如专利文献3（CN101499134A）公开了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的虹膜识别系统及其实现方法。以Altera公司的FPGA芯片为主控芯片，由虹膜采集装置、液晶显示屏和PS/2键盘组成系统完整的硬件平台。整个系统实现的功能包括虹膜图像采集、虹膜图像显示、虹膜图像质量评估、虹膜对象录入、虹膜对象识别等。其中虹膜对象录入及虹膜识别过程中的虹膜定位算法提出了一种新颖的简单快速的虹膜定位算法。而虹膜特征提取算法部分，采用二维Gabor滤波算法实现了非常好的特征提取。准确的虹膜定位效果和独特的特征提取算法使本发明实现了一个高识别率高可靠性的虹膜识别系统，用于身份验证。但是其对测距装置感应达到的距离范围较窄且虹膜测距模块的协同合作性差，采集定位比较慢。

发明内容

针对现有虹膜识别系统中所存在的易用性等缺陷，本发明提供了一种虹膜测距板、中远识别距离的虹膜识别一体机及使用该虹膜识别一体机的虹膜识别方法。

其中，本发明的虹膜测距板包括：

滤光片，该滤光片为780～940nm的带通自定位滤光片且设置在虹膜测距板中的凹口处并位于光学镜头前，以确保自定位地获得双眼虹膜图像；

两组红外灯，该两组红外灯分别设置在光学镜头两侧且每组红外灯包括780-940nm波长的近红外LED、LED限高柱和LED限角度装置，该LED限高柱用于限制红外灯与光学镜头在同一水平高度，该LED限角度装置用于限定近红外LED以设定的角度照明，从而确保距离在20-100cm的双眼虹膜都能获得均匀的红外照明；

红外传感器，该红外传感器设置在光学镜头的正下方测量光学镜头与用户鼻梁之间的距离；以及

三色灯，该三色灯设置在光学镜头的下方并实时发出反映用户距离的三种色光；

该虹膜测距板还包括扬声器和控制模块，该扬声器连接到位于虹膜测距板上的接插件，并位于虹膜测距板的下方，用于发出提示音；该控制模块用于控制该虹膜测距板的用于照明的两组红外灯、红外传感器以及三色灯。

优选地，该虹膜测距板还包括语音功放板，该语音功放板用于协助该扬声器完成语音功能。