[發(fā)明專(zhuān)利]虹膜成像系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711441184.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108154126A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志盛;焦國(guó)華;陳巍;章逸舟;劉鵬;陳良培;劉文權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 李靜波

1.一種虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述虹膜成像系統(tǒng)包括：場(chǎng)景相機(jī)、虹膜相機(jī)、振鏡以及控制器和近紅外光源，振鏡設(shè)置在虹膜相機(jī)成像光軸方向的前方；控制器控制場(chǎng)景相機(jī)、虹膜相機(jī)以及振鏡之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系；其中：

場(chǎng)景相機(jī)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行圖像采集，得到采集的場(chǎng)景圖像；

控制器對(duì)場(chǎng)景相機(jī)采集的場(chǎng)景圖像進(jìn)行人臉的檢測(cè)和定位，估算人眼位置坐標(biāo)；根據(jù)估算的人眼位置坐標(biāo)、振鏡偏轉(zhuǎn)角度和虹膜相機(jī)成像視場(chǎng)之間的關(guān)系，計(jì)算振鏡所需的偏轉(zhuǎn)角度；基于獲取的偏轉(zhuǎn)角度，調(diào)整振鏡至所述偏轉(zhuǎn)角度處；

當(dāng)振鏡處于所述偏轉(zhuǎn)角度處時(shí)，控制器控制虹膜相機(jī)對(duì)人眼虹膜進(jìn)行圖像采集，得到采集的虹膜圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述虹膜相機(jī)對(duì)人眼虹膜進(jìn)行連續(xù)拍攝成像，得到采集的多張虹膜圖像；

控制器對(duì)采集的多張虹膜圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，識(shí)別是否存在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量要求的虹膜圖像；

若存在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量要求的虹膜圖像，則獲取滿(mǎn)足預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量要求的虹膜圖像，并將該虹膜圖像傳輸至后續(xù)圖像處理流程；

若不存在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量要求的虹膜圖像，則執(zhí)行如下操作：

場(chǎng)景相機(jī)重新進(jìn)行場(chǎng)景圖像采集、控制器執(zhí)行人臉的檢測(cè)和定位、估算人眼位置坐標(biāo)、計(jì)算振鏡的偏轉(zhuǎn)角度、調(diào)整振鏡至偏轉(zhuǎn)角度處、控制虹膜相機(jī)采集虹膜圖像，直至采集到滿(mǎn)足預(yù)設(shè)圖像質(zhì)量要求的虹膜圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述近紅外光源設(shè)置在虹膜相機(jī)掃描成像光路之外，以便將所述場(chǎng)景相機(jī)的成像視場(chǎng)全部照明；或者，所述近紅外光源設(shè)置在虹膜相機(jī)掃描成像光路中，所述近紅外光源的照明角度跟隨振鏡的偏轉(zhuǎn)而偏轉(zhuǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述虹膜成像系統(tǒng)還包括：人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)；

所述虹膜成像系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，直至人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)感應(yīng)到有人體走近并進(jìn)入虹膜成像系統(tǒng)的視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，觸發(fā)所述虹膜成像系統(tǒng)啟動(dòng)。

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述振鏡包括：X-Y光學(xué)掃描頭、電子驅(qū)動(dòng)放大器以及光學(xué)反射鏡；其中，所述光學(xué)反射鏡的直徑φ的尺寸滿(mǎn)足如下數(shù)學(xué)表達(dá)式：

φ≥λ(θL+D_p)；

其中，θ為虹膜相機(jī)成像對(duì)角視場(chǎng)角，L為虹膜相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的入瞳與振鏡沿光軸方向的距離，D_p為虹膜相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的入瞳直徑，λ為余裕系數(shù)。

6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的虹膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器對(duì)場(chǎng)景相機(jī)采集的場(chǎng)景圖像進(jìn)行人臉的檢測(cè)和定位，估算人眼位置坐標(biāo)，包括：

根據(jù)采集的所述場(chǎng)景圖像，利用Adaboost分類(lèi)器的方法進(jìn)行場(chǎng)景圖像中人臉的檢測(cè)和定位，獲取場(chǎng)景圖像中的人臉位置中心坐標(biāo)(x_f，y_f)和人臉尺寸大小(H_f，W_f)；其中，H_f為人臉在高度方向的尺寸，W_f為人臉在橫向方向的尺寸；

按照?qǐng)鼍跋鄼C(jī)拍攝的歷史人臉圖像，計(jì)算人臉?lè)指顓?shù)A_xl、A_yl、A_xr以及A_yr；

根據(jù)獲取的人臉中心位置坐標(biāo)、人臉尺寸以及人臉?lè)指顓?shù)，采用線性分割的方法估算人的雙眼位置坐標(biāo)滿(mǎn)足如下數(shù)學(xué)表達(dá)式：

其中，(x_eyel，y_eyel)為左眼位置坐標(biāo)；(x_eyer，y_eyer)為右眼位置坐標(biāo)。