[发明专利]一种虹膜图像采集方法及装置

权利要求书

1.一种虹膜图像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基于虹膜图像进行参数标定，基于人脸图像进行参数标定，基于人脸图像和虹膜图像进行参数标定，将标定后的第一摄像头和第二摄像头安装到虹膜识别装置上，虹膜识别装置在通电后与虹膜识别系统通讯；虹膜识别装置将输出身份判定结果，启动第二摄像头，并实时显示现场画面；

S2、当测绘现场画面出现人脸后，提示用户移动人脸至合适位置；

S3、人脸位置进入虹膜识别区域后，启动第一摄像头和红外补光灯获取虹膜图像；

S4、对虹膜图像进行预处理，并提取虹膜特征、与数据库中的虹膜数据进行匹配后输出身份判定结果；

所述基于人脸图像进行参数标定，包括如下步骤：

启动第二摄像头，将第二摄像头放置到标定系统的指定位置，启动标定系统并点亮第二摄像头，第二摄像头检测人脸；

标定版的人脸图像被固定在一个近距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的人脸三维坐标系参数；

移动标定版的人脸图像到一个中距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的人脸三维坐标系参数；

移动标定版的人脸图像到一个远距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的人脸三维坐标系参数；最后通过这三组参数和标准的人脸识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机系统内。

2.如权利要求1所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，基于虹膜图像进行参数标定，包括如下步骤：

启动标定系统，并点亮第一摄像头，将第一摄像头放置到标定系统的指定位置，启动标定系统并点亮第一摄像头；

将标定版的虹膜图像固定在一个近距的位置上，第一摄像头采集标定版上的虹膜图像，并找到虹膜轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出虹膜的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的虹膜三维坐标系参数；

移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第一摄像头再次采集标定版上的虹膜图像，从而确立中距处的虹膜三维坐标系参数；

移动标定版的眼晴图像到一个远距的位置上，第一摄像头继续采集标定版上的虹膜图像，并找到虹膜轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出虹膜的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的虹膜三维坐标系参数；

通过近距处的虹膜三维坐标系参数、中距处的虹膜三维坐标系参数以及远距处的虹膜三维坐标系参数这三组参数和标准的虹膜识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机系统内。

3.如权利要求2所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，确立远距处的虹膜三维坐标系参数；具体包括：

虹膜的标定参数的计算公式：

根据放大率公式：

其中k为放大率，H为物高，h为像高；

根据成像原理公式：

其中u为物距，v为像距，f为相机的焦距；

对于同一个相机，f，k是固定；对于同一个虹膜，H是固定的；因此物距u和像高h存在一定的关系：

u∝h

当从相机获得一张图像的虹膜的像高h时，就可知道其物距u；同时，将获该虹膜中心位置所在图像中相对于图像中任意选择一点作为原点，那么就可获得该虹膜中心位置的空间坐标(x，y，z)，其中：z＝h*s，其中s为标定系数；

标定系数我们通过标定系统预先存储在相机系统内。

4.如权利要求3所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，首先将虹膜标定版放置与相机的某一个固定距离d1，可获得该虹膜在该距离下的像高h1；

同理，可获得虹膜标定版放置与相机的某一个固定距离d2相应的像高h2；

可还可获得虹膜标定版放置与相机的某一个固定距离d3，并获取相应的像高d3，因此就可确定该相机的标定系数：

s∝[h1/d1，h2/d2，h3/d3]。