[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

技術領域

本發明涉及虹膜識別領域，具體涉及一種光學體全息虹膜識別系統及其識別方法。

背景技術

虹膜識別具有高準確度、不容易偽造、非侵犯性等優勢，被認為是最具有前景的生物識別技術。1991年，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Johnson發明了第一個虹膜識別系統。1992年，John?G?Daugman博士發明了一個高性能的虹膜識別系統，并在1994年獲得專利。1996年Richard?P?Wilds博士也發明了一個虹膜識別系統，并取得了專利。虹膜識別開始了商業化的進程，經過多年的發展，在算法領域技術上已經日趨成熟。但是在應用上卻一直針對比較小的虹膜圖像庫，在需要面對海量數據庫的領域，如：信貸消費，通信，交通等面對海量數據庫的領域，虹膜識別還沒有相關的應用。一旦虹膜識別進入這些領域，將有可能改變人們的生活方式：想象一下如果人們消費的時候只要望著虹膜攝像機即可辨明身份，在銀行賬戶中扣去所消費的金額，那么人們將淘汰現金交易，盜竊搶劫將大幅的下降。當面對一個很大的圖像數據庫時，虹膜識別需要更加快的識別速度，尤其是在我國人口眾多的國情下，要廣泛使用虹膜識別一般將面對一個龐大的虹膜數據庫，所以發展快速的虹膜識別技術很有意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種光學體全息虹膜識別系統及其識別方法，其將體全息圖像識別技術應用到虹膜識別領域，讓虹膜?識別能夠具有并行識別的能力，同時識別多幅虹膜圖像，提高虹膜識別處理大量虹膜圖像的能力。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種光學體全息虹膜識別系統，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。

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、衰減片、偏振分光棱鏡、體全息存儲介質、第三快門、CCD圖像傳感器，所述偏振分光棱鏡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；所述機電控制部分對參考光路中參考光入射角度進行控制。

所述物光光路依次連接有接收來自偏振分光棱鏡的物光的第一偏振片、第一快門、第一反射鏡、第一擴束透鏡組、透射式空間光調制器、第二偏振片、傅立葉變換透鏡；所述參考光光路依次連接有接收來自偏振分光棱鏡的參考光的第二快門、第二擴束透鏡組、可調光闌、第二反射鏡、可移動透鏡、固定透鏡；所述可移動透鏡由機電控制部分控制改變其位置來改變參考光入射角度。使可移動透鏡和固定透鏡聯合組成角度復用機構。

所述機電控制部分控制參考光路中的可移動透鏡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、第二快門、第三快門的曝光時間。虹膜編碼圖體全息存儲時，控制第一快門、第二快門的曝光和關閉，記錄虹膜編碼，此時第三快門關閉以保護CCD圖像傳感器。

本發明的光學體全息虹膜識別方法具體有：

所述的虹膜圖像前處理，其步驟包括：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。

所述的虹膜編碼圖體全息存儲，其步驟包括：(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顯示編號為N的虹膜編碼；(e)第一快門、第二快門曝光，記錄第N號虹膜編碼；(f)確認第一快門、第二快門關閉，啟動機電控制部分中的步進電機，將可動透鏡移動到下一個位置，重復步驟(b)

所述的虹膜識別，其步驟包括：(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中，打開第一快門、第三快門關閉第二快門，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。