[發明專利]光學體全息虹膜識別系統及其方法

無效

• 申請號: 201010181298.2
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101916360A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 王彪;黃卓垚;李一倫;騰東東
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

1.光學體全息虹膜識別系統，其特征在于：包括軟件系統、控制系統和光電混合系統，所述軟件系統包含虹膜采集單元和虹膜圖像前處理單元，所述虹膜采集單元通過虹膜采集儀進行虹膜采集，所述虹膜圖像前處理單元實現對采集到的虹膜圖像進行編碼；所述控制系統解釋軟件系統的信號，實現光電混合系統的自動控制；所述光電混合系統通過角度復用方式實現虹膜編碼的體全息存儲和識別。

2.根據權利要求1所述的光學體全息虹膜識別系統，其特征在于，所述光電混合系統包括光學部分和機電控制部分，所述光學部分依次連接有半導體激光器、半波片(WP)、衰減片(A)、偏振分光棱鏡(BS)、體全息存儲介質、第三快門(S3)、CCD圖像傳感器，所述偏振分光棱鏡(BS)和體全息存儲介質之間還分別連接有兩個光路：物光光路和參考光光路，所述物光光路將虹膜編碼圖像加載到光信號中，所述參考光光路提供參考光和物光干涉，以形成體全息記錄虹膜編碼信息；所述機電控制部分對參考光路中參考光入射角度進行控制。

3.根據權利要求2所述的光學體全息虹膜識別系統，其特征在于，所述物光光路依次連接有接收來自偏振分光棱鏡(BS)的物光的第一偏振片(P1)、第一快門(S1)、第一反射鏡(M1)、第一擴束透鏡組(L1)、透射式空間光調制器(SLM)、第二偏振片(P2)、傅立葉變換透鏡(L5)、光闌(1)；所述參考光光路依次連接有接收來自偏振分光棱鏡(BS)的參考光的第二快門(S2)、第二擴束透鏡組(L2)、可調光闌、第二反射鏡(M2)、可移動透鏡(L3)、固定透鏡(L4)；所述可移動透鏡(L3)由機電控制部分控制改變其位置來改變參考光入射角度。

4.根據權利要求3所述的光學體全息虹膜識別系統，其特征在于，所述機電控制部分控制參考光路中的可移動透鏡(L3)在一個垂直于參考光光路的平面上移動和控制光學部分的第一快門(S1)、第二快門(S2)、第三快門(S3)的曝光時間。

5.根據權利要求4所述的光學體全息虹膜識別方法，其特征在于，虹膜圖像前處理的步驟包括：輸入人眼圖像、虹膜定位、對虹膜進行特征提取、對提取的虹膜特征進行編碼。

6.根據權利要求5所述的光學體全息虹膜識別方法，其特征在于，所述虹膜編碼圖體全息存儲步驟包括：

(a)確認關閉所有快門并將步進電機移動到設定的初始位置，當前存儲的虹膜編碼編號N＝0；

(b)令N＝N+1；

(c)比較N和需要存儲的最大虹膜編碼編號N_max，當N＞N_max時重復步驟

(a)結束存儲，當N≤N_max時進行以下步驟；

(d)透射式空間光調制器(SLM)顯示編號為N的虹膜編碼；

(e)第一快門(S1)、第二快門(S2)曝光，記錄第N號虹膜編碼；

(f)確認第一快門(S1)、第二快門(S2)關閉，啟動機電控制部分中的步進電機，將可動透鏡(L3)移動到下一個位置，重復步驟(b)。

7.根據權利要求5所述的光學體全息虹膜識別方法，其特征在于，虹膜識別的步驟包括：

(a)生成圖像庫相關峰向量；

(b)采集要檢測身份的人的虹膜圖像；

(c)虹膜前處理；

(d)前處理后的圖像輸入到透射式空間光調制器(SLM)中，打開第一快門(S1)、第三快門(S3)關閉第二快門(S2)，采用CCD圖像傳感器捕獲相關峰陣列，得到識別向量；

(e)識別向量與圖像庫相關峰向量相減，找到最小的元素，得出識別結果。

8.根據權利要求7所述的光學體全息虹膜識別方法，其特征在于，所述生成圖像庫相關峰向量方法為：將虹膜庫內的圖像依次輸入到透射式空間光調制器(SLM)中，記錄下與每幅虹膜圖像對應的再現相關峰的位置、區域、和相關峰區域內的平均光強，所有庫內虹膜圖像對應的相關峰平均光強按照位置順序排列組成一個相關峰向量。

9.根據權利要求8所述的光學體全息虹膜識別方法，其特征在于，生成識別向量的方法為：將待識別的虹膜編碼圖像輸入到透射式空間光調制器(SLM)中，記錄下與所有庫內虹膜編碼圖像相關再現的各個相關峰區域內的平均亮度，按照位置順序排列成一個向量，相關峰的區域為相關峰亮點中心一橫縱比為2∶1，包含相關峰左右邊緣但是可能不包含相關峰部分上下邊緣的長方形區域。