[發(fā)明專利]組合虹膜和皮層組織的生物測(cè)定系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010174540.3
• 申請(qǐng)日: 2007-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101874728A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪蔚民;金城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 倪蔚民
• 主分類號(hào): A61B3/10
• 分類號(hào): A61B3/10;A61B5/117
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)是專利：200710156256.1的分案申請(qǐng)文件，原申請(qǐng)日：2007年10月15日，原發(fā)明創(chuàng)造名稱：組合虹膜和皮層組織的生物測(cè)定系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物測(cè)定系統(tǒng)，特別是組合虹膜和皮層組織的生物測(cè)定系統(tǒng)采用的光學(xué)成像裝置，生物組織活性檢測(cè)分析及基于圖像分析測(cè)定方法。

背景技術(shù)

根據(jù)本發(fā)明人早期相關(guān)的虹膜生物測(cè)定系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，通過(guò)實(shí)際的大樣本人群測(cè)試的結(jié)果，揭示以下需改進(jìn)的缺點(diǎn)：

1.盡管本發(fā)明人早期提出的可見(jiàn)虹膜標(biāo)準(zhǔn)為：在注冊(cè)時(shí)≥70％，在比對(duì)時(shí)≥40％。但約1％-0.5％的使用者，特別是老年使用者，用于被分析的可見(jiàn)虹膜少于30％，并且不能改善；約0.01％-0.001％的使用者，受各類眼部疾病如退化性病理影響，無(wú)法被用于虹膜生物測(cè)定，因此需求更好的適用全部使用者的生物測(cè)定系統(tǒng)，具有普遍人群適用性，滿足基于國(guó)家級(jí)規(guī)模應(yīng)用。

2.生物測(cè)定系統(tǒng)本身的可靠性即生物組織活性檢測(cè)分析功能需進(jìn)一步改進(jìn)，其它如面部和指紋等更易于偽造，關(guān)于虹膜目前已知的偽造檢測(cè)方法包括：打印的虹膜圖像周期性頻率，光學(xué)紅眼效應(yīng)和角膜反光，虹膜瞳孔改變。但本發(fā)明人已獲證實(shí)：在打印的虹膜圖像分辨率質(zhì)量高于20pixel/mm下，使通過(guò)圖像低分辨率的周期性頻率的生物組織活性檢測(cè)分析失效；合適光學(xué)材料制造生理仿真的眼睛腔體結(jié)構(gòu)，使通過(guò)光學(xué)紅眼效應(yīng)和角膜反光的生物組織活性檢測(cè)分析失效；通過(guò)光度計(jì)檢測(cè)光強(qiáng)，并相應(yīng)改變偽造虹膜的瞳孔有可能使活性檢測(cè)分析失效。因此生物組織活性檢測(cè)分析功能極為重要，它的不可靠性導(dǎo)致生物測(cè)定系統(tǒng)本身的不可靠性。急需進(jìn)一步更好的提高生物測(cè)定系統(tǒng)的活性檢測(cè)分析；

3.需求更好的提高生物測(cè)定系統(tǒng)的性能，包括：解決當(dāng)眼球斜視導(dǎo)致虹膜形變使虹膜為非圓形時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤的問(wèn)題，更好的特征圖像的表達(dá)方式，進(jìn)一步提高特征提取和編碼信息熵的能力，及提高模板測(cè)度的精確度和可靠性，F(xiàn)AR/FRR的精確度和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提出并實(shí)現(xiàn)一種生物測(cè)定系統(tǒng)，包括組合虹膜和皮層組織的生物測(cè)定系統(tǒng)采用的光學(xué)成像裝置，生物組織活性檢測(cè)分析及基于圖像分析測(cè)定方法。

它包括以下技術(shù)特征與內(nèi)容：

一種組合虹膜和皮層組織的生物測(cè)定系統(tǒng)采用的光學(xué)成像裝置，由照明光源單元和成像單元構(gòu)成，其特征是：照明光源單元和成像單元被配置為多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)，

所述的多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)，產(chǎn)生至少四種組合成像，包括：近紫外光和正交偏振態(tài)組合成像，近紫外光和平行偏振態(tài)組合成像，近紅外光和正交偏振態(tài)組合成像，及近紅外光和平行偏振態(tài)組合成像；

所述的多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)，包括：

照明光源單元由至少近紫外光，近紅外光光源，及起偏器構(gòu)成；

成像單元由至少近紫外光，近紅外光成像光路，及檢偏器構(gòu)成；

其中：所述的照明光源單元和成像單元被組合配置為至少近紫外光的波長(zhǎng)范圍為300-500nm，近紅外光的波長(zhǎng)范圍為700-900nm，起偏器和檢偏器被組合配置為至少具有正交和平行的偏振態(tài)。

包含色素細(xì)胞的虹膜和由上皮/真皮/皮下組織構(gòu)成的皮層生物組織，在多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)下，獲取的組合成像是具有明顯不同的光學(xué)特征。

在近紫外光和近紅外光不同的成像條件下，虹膜和皮層生物組織具有不同的光譜學(xué)差異。更具體的，虹膜和皮層生物組織的光學(xué)吸收/反射率比值，在近紫外光下對(duì)比近紅外光具有10倍左右差異。在正交偏振態(tài)和平行偏振態(tài)不同的成像條件下，虹膜和皮層生物組織具有更大程度上不同的光譜學(xué)差異。更具體的，虹膜和皮層生物組織的光學(xué)吸收/反射率比值，在正交偏振態(tài)下對(duì)比平行偏振態(tài)具有至少10倍以上差異。

所述的多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)，照明光源單元與成像單元被進(jìn)一步增加組合配置，包括：可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍為500-700nm，起偏器和檢偏器被組合配置為45度的偏振態(tài)。進(jìn)一步增加組合配置的目的是為獲取更多關(guān)于虹膜和皮層生物組織的不同的光學(xué)特征信息。

所述的近紫外光成像光路由近紫外光學(xué)窄帶濾波器，成像透鏡，成像傳感器構(gòu)成。

所述的近紅外光成像光路由近紅外光學(xué)窄帶濾波器，成像透鏡，成像傳感器構(gòu)成。

光學(xué)成像裝置在實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜背景環(huán)境下使用，考慮波長(zhǎng)復(fù)雜性，非成像雜散光等對(duì)成像質(zhì)量的影響，更進(jìn)一步，所述的多光譜多偏振態(tài)組合光學(xué)成像系統(tǒng)，照明光源單元與成像單元被配置同步的脈沖照明和成像。