[發(fā)明專利]光學(xué)體全息虹膜識別系統(tǒng)及其方法

無效

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• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101916360A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彪;黃卓垚;李一倫;騰東東
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虹膜識別領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)體全息虹膜識別系統(tǒng)及其識別方法。

背景技術(shù)

虹膜識別具有高準(zhǔn)確度、不容易偽造、非侵犯性等優(yōu)勢，被認(rèn)為是最具有前景的生物識別技術(shù)。1991年，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Johnson發(fā)明了第一個虹膜識別系統(tǒng)。1992年，John?G?Daugman博士發(fā)明了一個高性能的虹膜識別系統(tǒng)，并在1994年獲得專利。1996年Richard?P?Wilds博士也發(fā)明了一個虹膜識別系統(tǒng)，并取得了專利。虹膜識別開始了商業(yè)化的進(jìn)程，經(jīng)過多年的發(fā)展，在算法領(lǐng)域技術(shù)上已經(jīng)日趨成熟。但是在應(yīng)用上卻一直針對比較小的虹膜圖像庫，在需要面對海量數(shù)據(jù)庫的領(lǐng)域，如：信貸消費，通信，交通等面對海量數(shù)據(jù)庫的領(lǐng)域，虹膜識別還沒有相關(guān)的應(yīng)用。一旦虹膜識別進(jìn)入這些領(lǐng)域，將有可能改變?nèi)藗兊纳罘绞剑合胂笠幌氯绻藗兿M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(xiàn)金交易，盜竊搶劫將大幅的下降。當(dāng)面對一個很大的圖像數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，所以發(fā)展快速的虹膜識別技術(shù)很有意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種光學(xué)體全息虹膜識別系統(tǒng)及其識別方法，其將體全息圖像識別技術(shù)應(yīng)用到虹膜識別領(lǐng)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(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種光學(xué)體全息虹膜識別系統(tǒng)，包括軟件系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和光電混合系統(tǒng)，所述軟件系統(tǒng)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(jìn)行虹膜采集，所述虹膜圖像前處理單元實現(xiàn)對采集到的虹膜圖像進(jìn)行編碼；所述控制系統(tǒng)解釋軟件系統(tǒng)的信號，實現(xiàn)光電混合系統(tǒng)的自動控制；所述光電混合系統(tǒng)通過角度復(fù)用方式實現(xiàn)虹膜編碼的體全息存儲和識別。

所述光電混合系統(tǒng)包括光學(xué)部分和機電控制部分，所述光學(xué)部分依次連接有半導(dǎo)體激光器、半波片、衰減片、偏振分光棱鏡、體全息存儲介質(zhì)、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(zhì)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(jìn)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(kuò)束透鏡組、透射式空間光調(diào)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(kuò)束透鏡組、可調(diào)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(lián)合組成角度復(fù)用機構(gòu)。

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(xué)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(guān)閉，記錄虹膜編碼，此時第三快門關(guān)閉以保護(hù)CCD圖像傳感器。

本發(fā)明的光學(xué)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(jìn)行特征提取、對提取的虹膜特征進(jìn)行編碼。

所述的虹膜編碼圖體全息存儲，其步驟包括：(a)確認(rèn)關(guān)閉所有快門并將步進(jìn)電機移動到設(shè)定的初始位置，當(dāng)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(dāng)N＞N_max時結(jié)束存儲，當(dāng)N≤N_max時進(jìn)行以下步驟；(d)透射式空間光調(diào)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(rèn)第一快門、第二快門關(guān)閉，啟動機電控制部分中的步進(jìn)電機，將可動透鏡移動到下一個位置，重復(fù)步驟(b)

所述的虹膜識別，其步驟包括：(a)生成圖像庫相關(guān)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(diào)制器中，打開第一快門、第三快門關(guān)閉第二快門，采用CCD圖像傳感器捕獲相關(guān)峰陣列，得到識別向量；(e)識別向量與圖像庫相關(guān)峰向量相減，找到最小的元素，得出識別結(jié)果。