[发明专利]一种具有反馈机制的自适应近红外虹膜图像采集方法

权利要求书

1.一种具有反馈机制的自适应近红外虹膜图像采集方法，其特征在于，利用手机将动态的人眼虹膜拍摄并存储成的虹膜图像，再通过图像定位、光照强度分析、取景虹膜眨眼分析、虹膜图像清晰度分析对采集的虹膜图像进行质量分析完成采集，具体步骤如下：

S1、虹膜采集近红外成像模组根据接收到的虹膜采集命令，准备采集，虹膜采集近红外成像模组采用的近红外短波为780～1100nm，包括照明光源和虹膜识别成像组光学部件，虹膜识别成像组光学部件包括用于成像波长过滤的前置近红外光学带通滤光器、用于对近红外光学滤光器过滤后的成像波长光线进行聚焦的光学成像透镜以及用于对通过光学成像透镜聚焦的成像波长光线进行成像并输出的图像成像传感器；图像处理单元包括ARM处理器和GPU处理器，ARM处理器对图像处理进程进行调度，GPU处理器用于对图像进行并行处理，ARM处理器和GPU处理器通过图像缓存单元进行数据交互；图像处理单元将处理后的图像数据经过图像输出单元向外输出；

S2、根据接收到的虹膜定位判断信息，判断虹膜位置是否合适；

S3、图像处理单元根据接收到的光照强度判断信息，根据虹膜图像直方图的灰度值判断光照强度是否合适，按照灰度值0～85、86～170、171～255将直方图划分为3个区域，分别计算3个区域中像素所占比例r₁、r₂、r₃来判断图像的明暗度并剔除眨眼图像，设置阈值T₁、T₂、T₃，当r₁T₁、r₂T₂或者r₃T₃时，判断图像不合格；

S4、图像处理单元根据接收到的眨眼判断信息，统计虹膜图像直方图像中10～30灰度值的像素和判断拍照时是否眨眼；

S5、图像处理单元根据接收到的虹膜拍摄命令，获取第一组虹膜图像，利用空间频率总体活跃程度判断虹膜图像是否清晰，如果不清晰则返回步骤S1重新开始，基于空间频率判断图像清晰度，其中，RF和CF分别为行频率和列频率，当SF越明显，即图像的层次越分明，值越高；当SF的各项越接近时，即图像模糊时，其值越低，行频率RF和列频率CF具体如下：

其中，F(i,j)是图像的像素，m×n是图像的大小；

S6、当确定当前虹膜图像符合设定要求时提取当前虹膜存储，并结束当前采集。

2.根据权利要求1所述的一种具有反馈机制的自适应近红外虹膜图像采集方法，其特征在于，步骤S2中，利用手机自带前后摄像头，在手机APP中设定一个类似于人类眼部和虹膜位置的椭圆/圆形采集框，引导被采集者将眼部区域置于红色椭圆/圆形采集框内，前后移动手机，利用手机自带图像自动变焦功能进行定位，使虹膜贴近屏幕上设定的采集框内。

3.根据权利要求1所述的一种具有反馈机制的自适应近红外虹膜图像采集方法，其特征在于，3个区域中像素所占比例r₁、r₂、r₃如下：

其中，p_t为整幅图像的像素和，P_b为灰度值介于0和85之间的像素和，P_g为灰度值介于85和170之间的像素和，P_w为灰度值介于171和255之间的像素和。

4.根据权利要求1所述的一种具有反馈机制的自适应近红外虹膜图像采集方法，其特征在于，步骤S4中，统计虹膜图像直方图像中10～30灰度值的像素和S，如果S小于设定阈值，则认为该图像受到眨眼影响，判定图像质量不合格；

如果图像被眼皮覆盖绝大部分，但是没有完全覆盖瞳孔区域，利用瞳孔在水平方向上的半径r_PL和垂直方向上的半径r_PV长度之比判断图像是否存在眨眼现象，如果检测到r_PL/r_PV＞1.2，则认为存在眨眼现象，判定图像质量不合格。