[發(fā)明專利]一種具有反饋機制的自適應近紅外虹膜圖像采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810339955.8
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108629293B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 張新曼;郝青;張家鈺;何婷婷;程東旭;許學斌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;廣東順德西安交通大學研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04M1/725
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種具有反饋機制的自適應近紅外虹膜圖像采集方法，其特征在于，利用手機將動態(tài)的人眼虹膜拍攝并存儲成的虹膜圖像，再通過圖像定位、光照強度分析、取景虹膜眨眼分析、虹膜圖像清晰度分析對采集的虹膜圖像進行質量分析完成采集，具體步驟如下：

S1、虹膜采集近紅外成像模組根據(jù)接收到的虹膜采集命令，準備采集，虹膜采集近紅外成像模組采用的近紅外短波為780～1100nm，包括照明光源和虹膜識別成像組光學部件，虹膜識別成像組光學部件包括用于成像波長過濾的前置近紅外光學帶通濾光器、用于對近紅外光學濾光器過濾后的成像波長光線進行聚焦的光學成像透鏡以及用于對通過光學成像透鏡聚焦的成像波長光線進行成像并輸出的圖像成像傳感器；圖像處理單元包括ARM處理器和GPU處理器，ARM處理器對圖像處理進程進行調度，GPU處理器用于對圖像進行并行處理，ARM處理器和GPU處理器通過圖像緩存單元進行數(shù)據(jù)交互；圖像處理單元將處理后的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過圖像輸出單元向外輸出；

S2、根據(jù)接收到的虹膜定位判斷信息，判斷虹膜位置是否合適；

S3、圖像處理單元根據(jù)接收到的光照強度判斷信息，根據(jù)虹膜圖像直方圖的灰度值判斷光照強度是否合適，按照灰度值0～85、86～170、171～255將直方圖劃分為3個區(qū)域，分別計算3個區(qū)域中像素所占比例r₁、r₂、r₃來判斷圖像的明暗度并剔除眨眼圖像，設置閾值T₁、T₂、T₃，當r₁T₁、r₂T₂或者r₃T₃時，判斷圖像不合格；

S4、圖像處理單元根據(jù)接收到的眨眼判斷信息，統(tǒng)計虹膜圖像直方圖像中10～30灰度值的像素和判斷拍照時是否眨眼；

S5、圖像處理單元根據(jù)接收到的虹膜拍攝命令，獲取第一組虹膜圖像，利用空間頻率總體活躍程度判斷虹膜圖像是否清晰，如果不清晰則返回步驟S1重新開始，基于空間頻率判斷圖像清晰度，其中，RF和CF分別為行頻率和列頻率，當SF越明顯，即圖像的層次越分明，值越高；當SF的各項越接近時，即圖像模糊時，其值越低，行頻率RF和列頻率CF具體如下：

其中，F(xiàn)(i,j)是圖像的像素，m×n是圖像的大?。?/p>

S6、當確定當前虹膜圖像符合設定要求時提取當前虹膜存儲，并結束當前采集。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有反饋機制的自適應近紅外虹膜圖像采集方法，其特征在于，步驟S2中，利用手機自帶前后攝像頭，在手機APP中設定一個類似于人類眼部和虹膜位置的橢圓/圓形采集框，引導被采集者將眼部區(qū)域置于紅色橢圓/圓形采集框內，前后移動手機，利用手機自帶圖像自動變焦功能進行定位，使虹膜貼近屏幕上設定的采集框內。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種具有反饋機制的自適應近紅外虹膜圖像采集方法，其特征在于，3個區(qū)域中像素所占比例r₁、r₂、r₃如下：

其中，p_t為整幅圖像的像素和，P_b為灰度值介于0和85之間的像素和，P_g為灰度值介于85和170之間的像素和，P_w為灰度值介于171和255之間的像素和。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有反饋機制的自適應近紅外虹膜圖像采集方法，其特征在于，步驟S4中，統(tǒng)計虹膜圖像直方圖像中10～30灰度值的像素和S，如果S小于設定閾值，則認為該圖像受到眨眼影響，判定圖像質量不合格；

如果圖像被眼皮覆蓋絕大部分，但是沒有完全覆蓋瞳孔區(qū)域，利用瞳孔在水平方向上的半徑r_PL和垂直方向上的半徑r_PV長度之比判斷圖像是否存在眨眼現(xiàn)象，如果檢測到r_PL/r_PV＞1.2，則認為存在眨眼現(xiàn)象，判定圖像質量不合格。