[发明专利]一种主动性对焦的虹膜图像采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种虹膜图像采集装置，更具体地说，本发明涉及一种具有主动性、快速性对焦的虹膜图像采集装置。

背景技术

虹膜识别技术作为身份识别的生物识别技术之一，其稳定性、非接触性、安全性、唯一性已得到各国学者的广泛认可。虹膜图像的清晰度，直接影响着虹膜定位、特征匹配、特征识别的效果，是影响利用虹膜特征进行身份识别的关键因子。为保障采集到清晰的虹膜图像，目前国内外已出现了各种虹膜图像采集系统，按定位辅助装置类型划分，主要有接触式定位辅助装置和非接触式定位辅助装置。

接触式定位辅助装置只需要在镜头前固定一个类似于筒状腔体，其中筒状腔体的长度为镜头的最佳成像距离。接触式定位辅助装置费用低、方法简单、定位准确，但每次采集时，需要采集者与辅助设备相接触，尤其在进行多人虹膜采集时，带来卫生方面的隐患。非接触式定位辅助装置避免了卫生隐患方面的不足、使用方便、定位准确，但已有的非接触式定位辅助装置，存在设备价格高、不易将虹膜定位于镜头的最佳成像距离范围内、获取清晰的虹膜图像时间长等方面的不足。已出现的非接触式定位辅助装置主要有：

1.利用测距传感器、步进电机等设备实现镜头对虹膜的自动对焦功能。该类装置首先通过测距传感器测量出镜头与被采集眼睛之间的距离，如果该距离不是镜头的最佳成像距离，则再利用步进电机的前、后运动调整镜头与被采集眼睛之间距离，最终实现该距离为镜头的最佳成像距离。在每次采集虹膜时，必须保证测距传感器测量的距离是镜头与被采集眼睛之间的距离。该类装置可以实现自动定位功能，使用方便，但在采集过程中，对采集者的被采集眼睛位置要求很高，需要采集者凭借经验或在他人指导下，保证被采集眼睛能够被测距传感器测量出与镜头之间的距离；由于采集者缺乏对装置的主观性控制，在采集过程中，采集者容易出现眨眼、闭眼、歪头等不利于采集到完整虹膜图像的情况发生；高精度的测距传感器与步进电机的价格昂贵，也是该类装置的不足之处。

2.利用显示器等设备实现反馈功能，为用户提供实时采集的虹膜图像信息，提示用户是否采集到符合位置要求与清晰度要求的虹膜图像。该类装置保证了采集者能实时看到被采集眼睛的位置、清晰度情况，当眼睛位置正确、虹膜清晰度满足要求时，开始进行虹膜采集工作。由于采集者对装置具有主观性的控制，因此可避免眨眼、闭眼、歪头等不利于采集到完整虹膜图像的情况发生，但仅利用显示器等设备，确定一个镜头的最佳成像距离，未能实现对镜头成像距离范围的确定，增加了采集者确定被采集眼睛位置的难度；采集者通过显示器等设备确定被采集眼睛位置时，由于缺乏参考物，需要不断试探调整被采集眼睛位置，直到在显示器上显示出来，再通过显示器中的被采集眼睛位置信息反馈，进行相应地调节，增加了虹膜采集时间；显示器等设备也增加了虹膜图像采集装置的成本。

3.通过镜头电机带动镜头前、后移动或采集者自行移动，实时采集一系列虹膜图像，利用质量评价算法对采集到的一系列虹膜图像进行质量评价，直至寻找到符合清晰度要求的虹膜图像为止。该类装置能够保证采集到符合要求的清晰虹膜图像，但需对采集到的一系列虹膜图像分别进行质量评估，最终选出符合要求的虹膜图像，耗时。

以上不同类型非接触式定位辅助装置的不同组合，所构成的新辅助装置未能抵消原来各自辅助装置的不足之处。

发明内容

本发明利用不透明圆筒、圆环、标尺、镜头、红外发光二极管、触发开关、蜂鸣器、电脑组成一种虹膜采集装置。利用圆环与标尺实现采集者的被采集眼睛主动性寻找到镜头的最佳成像范围，通过采集者按下触发开关，开始虹膜图像采集工作，并将图像存储在电脑中，利用蜂鸣器实现通知采集者虹膜图像采集完毕的信息。本发明所述的一种主动性对焦的虹膜图像采集装置与方法，实现了无卫生安全隐患、设备成本低、方法简单、对焦准确度高、虹膜采集时间短、采集者可以主动性地控制虹膜采集时间从而避免眨眼等行为、易于实现等优点。

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的卫生隐患、辅助设备价格高、不易寻找到镜头的成像距离范围、虹膜采集时间长的问题，提供了一种主动性对焦的虹膜图像采集装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：