[發明專利]一種遠距離虹膜跟蹤與采集裝置及其方法有效

申請號：	201210236094.3	申請日：	2012-07-09
公開（公告）號：	CN102831392A	公開（公告）日：	2012-12-19
發明（設計）人：	董岳;吳立坤;王川;梅江元;高會軍	申請（專利權）人：	哈爾濱工業大學
主分類號：	G06K9/00	分類號：	G06K9/00;G06T7/00
代理公司：	哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109	代理人：	楊立超
地址：	150001 黑龍***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種遠距離虹膜跟蹤采集裝置及其方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種虹膜跟蹤與采集裝置及其方法，具體涉及一種遠距離虹膜跟蹤與采集裝置及其方法。

背景技術

虹膜識別技術是人體生物識別技術的一種。人眼睛的外觀圖有鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構成。鞏膜即眼球外圍的白色部分，約占總面積的30%；眼睛中心為瞳孔部分，約占5%；虹膜位于鞏膜和瞳孔之間，包含了最豐富的紋理信息，占據65%。虹膜的形成由遺傳基因決定，人體基因表達決定了虹膜的形態、生理、顏色和整體外觀。人發育到八個月左右，虹膜就基本上發育到了足夠尺寸，進入了相對穩定的時期。除非極少見的反常狀況、身體或精神上大的創傷才可能造成虹膜外觀上的改變外，虹膜形貌可以保持數十年沒有多少變化。另一方面，虹膜是外部可見的，但同時又屬于內部組織，位于角膜后面。要改變虹膜外觀，需要非常精細的外科手術，而且要冒著視力損傷的危險。虹膜的高度獨特性、穩定性及不可更改的特點，是虹膜可用作身份鑒別的物質基礎。

在包括指紋在內的所有生物識別技術中，虹膜識別是當前應用最為方便和精確的一種。虹膜識別技術被廣泛認為是二十一世紀最具有發展前途的生物認證技術，未來的安防、國防、電子商務等多種領域的應用，也必然的會以虹膜識別技術為重點。這種趨勢，現在已經在全球各地的各種應用中逐漸開始顯現出來，市場應用前景非常廣闊?，F有虹膜采集裝置不能對遠距離的人臉進行檢測，采集過程中不能對人臉進行動態跟蹤，需要目標人物主動配合采集，如果采集過程中鏡頭前出現多個目標任務，采集過程將被中斷導致無法采集識別，且虹膜識別算法精度較低。

發明內容

本發明為解決現有虹膜采集裝置不能遠距離采集信息，采集過程中需要目標主動配合采集，且很容易被多個目標干擾，識別算法精度較低的問題，進而提出一種遠距離虹膜跟蹤與采集裝置及其方法。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括雙目攝像頭、長焦攝像機、二自由度旋轉云臺、紅外光源和計算機，雙目攝像頭的信號輸出端與計算機的人臉信息采集信號輸入端連接，長焦攝像機的信號輸出端與計算機的變倍變焦后人臉信息的信號輸入端連接，二自由度旋轉云臺的運動信號輸入端與計算機的云臺運動信號輸出端連接，紅外光源安裝在長焦攝像機上，長焦攝像機安裝在二自由度旋轉云臺上。

本發明所述方法的具體步驟如下：

步驟一、雙目攝像頭進行人臉三維定位：雙目攝像頭檢測到人臉，并且通過解算獲得人臉位置的三維坐標，具體步驟如下：

步驟一（一）、預設置處理信息：設定采集圖片大小為512×384，設定ROI為100%，將采集圖片進行歸一化，設定大小為512×384，預置視差取值范圍為(0,150)；

步驟一（二）、雙目攝像頭采集圖片；通過雙目攝像頭對人臉進行圖片采集，獲得人臉的采集圖片；

步驟一（三）、立體處理：獲得校正圖片和深度圖片；

步驟一（四）、圖片處理：將步驟一（三）中獲得的校正圖片格式轉換為OpenCV識別圖片格式，將灰度圖進行直方圖均值化處理，再將圖片進行實時對比度調節，最后再將圖片進行直方圖均值化；

步驟一（五）、Adaboost算法檢測人臉：如果檢測到人臉執行步驟一（六），如果沒有檢測到人臉返回執行步驟一（二）；

步驟一（六）、獲取人臉在圖片中的位置，選擇計算深度備用點，并按加權的方式得到深度信息；

步驟一（七）、獲取人臉的三維坐標：結合深度信息和坐標位置計算得到三維坐標系中人臉的實際位置；

步驟一（八）、發送坐標：將步驟一（七）中獲得的人臉三維坐標數據傳送至計算機，并重新執行步驟一（二）繼續采集圖片；

步驟二、進入人臉跟蹤隊列，設置主要跟蹤人臉；

步驟三、云臺跟蹤人臉：通過雙目攝像頭獲得的三維坐標，控制二自由度旋轉云臺轉動，使長焦攝像機對準人臉，并且跟蹤人臉，使得人臉圖像始終處在視頻的中間；