一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法制造方法及图纸

当前，已有多种虹膜识别方案在进行虹膜识别的同时可以拍摄面部图像，但这些方案对人脸图像的应用多局限于人脸识别或自拍，并未和虹膜识别功能进行整合，本发明专利技术公开了一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法，虹膜采集装置采集的人脸图像可用于面部要素分割、辅助交互。利用面部要素分割结果可以完成距离判定、虹膜分割判断和辅助虹膜分割。

【技术实现步骤摘要】
一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法
本专利技术涉及使用虹膜测定数据进行用户鉴别的方法，特别涉及一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法。
技术介绍
当前，已有多种虹膜识别方案在进行虹膜识别的同时可以拍摄面部图像，但这些方案对人脸图像的应用多局限于人脸识别或自拍，并未和虹膜识别功能进行整合，而采集虹膜图像时所采集的人脸图像对于辅助虹膜识别交互、虹膜分割、距离判定均有一定意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法，利用采集虹膜图像时所采集的人脸图像完成距离测定、辅助虹膜分割和辅助交互，以提升虹膜分割的成功率，使用户交互更直观，简化结构节约成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的：虹膜采集装置具有至少一个摄像头，在采集红外虹膜图像的同时也可采集整张人脸图像，虹膜采集装置采集的虹膜图像和人脸图像可用于面部要素分割和辅助交互。所述面部要素分割是指把面部图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。利用面部要素分割可以实现用户与虹膜采集装置之间的距离测定，距离测定包括步骤：由摄像头模组的镜头焦距和感光芯片宽度得出摄像头模组的水平视角α并预设在测距算法中。由大数据统计得出不同人种、性别、年龄的平均人眼间距并预设在测距算法中。人脸识别算法分析用户面部图像判断当前用户的人种、性别和年龄并发送至测距算法，从而匹配用户眼间距a。分割算法分割用户面部图像要素，计算出图像上用户双眼像素距离b和完整图像横向分辨率c。所述双眼像素距离是指在图像上双眼之间的像素个数。用户与设备距离d、摄像头模组水平视角α、用户眼间距a、双眼像素距离b以及完整图像横向分辨率c符合三角函数关系：Tan(α/2)=ac/2bd，测距算法根据此函数可以得到用户与设备距离d。上述眼间距也可以是其他脸部要素间距或长度，如鼻子长度、脸部宽度；当测距算法使用的要素距离处于非水平状态时，上述公式Tan(α/2)=ac/2bd代入值也应是该角度下的数值。对用户面部图像进行面部要素分割，根据面部要素分割结果可以在图像上得到面部要素的对称轴，利用此对称轴可以进行虹膜分割判断和辅助虹膜分割，所述虹膜分割是指把眼部图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。所述虹膜分割判断是指虹膜分割算法验证双眼虹膜分割结果是否沿此轴对称，从而判断双眼虹膜分割是否准确。所述辅助虹膜分割是指在一只眼睛虹膜分割不准或分割失败的情况下，分割算法利用人脸的对称性，根据另一只眼睛的虹膜分割结果辅助算法重新进行虹膜分割。所述辅助交互是指根据采集到的用户面部图像判断用户使用姿态，从而反馈实时提示信息，如：低头、抬头、向左看、向右看、睁大眼睛、请看镜子、保证双眼水平。实时提示信息包括语音、视频或动画，虹膜识别设备通过提示信息中的一种或几种相互配合提示用户矫正姿态，其中语音是指使用扬声器播放提示音；视频是指在用户面部实时图像相应位置标出高亮、鲜明颜色或箭头；动画是指在屏幕中播放执行提示动作的动画模型。本专利技术的有益效果是1、去除距离传感器模块，结构简单，减小模块体积，节约成本；2、利用人脸图像辅助虹膜识别，交互更直观，识别成功率更高。附图说明图1为利用人脸对称性综合用户面部图像辅助虹膜分割示意图。图2为利用人脸对称性综合用户面部图像判断双眼虹膜分割准确性示意图。图3为利用面部图像判断用户姿态辅助交互示意图。图4为图像像素距离示意图。图5为摄像头横向视角示意图。具体实施方式下面结合实例及附图对本专利技术作进一步描述，但本专利技术的实施方式不限于此。优选的，本实施例利用滤光片实现红外虹膜图像和可见光人脸图像的采集，所述滤光片是与CMOS长宽完全一致的矩形，滤光片上部分为红外带通镀膜滤除可见光只通红外光，下部分为红外截止镀膜滤除红外光只通可见光，滤光片覆盖于CMOS表面，使CMOS上部分可以采集到红外图像，下部分可以采集到可见光图像。CMOS采集到的图像用于虹膜识别、辅助虹膜分割、虹膜分割判断、人脸识别和辅助交互。如图1所示，所述辅助虹膜分割是指若出现一只眼睛虹膜分割不准或分割失败的情况，利用人脸的对称性，根据另一只眼睛的虹膜分割结果辅助算法重新进行分割。如图2所示，所述虹膜分割判断是指根据人脸的对称性，判断双眼虹膜分割是否准确。如图3所示，所述辅助交互是指红外带通镀膜区域511拍摄红外眼部图像，红外截止镀膜区域512拍摄可见光人脸图像，两部分图像同时拍摄，根据采集到的用户面部图像判断用户使用姿态，实时给出姿势校正建议提示用户配合；利用面部图像还可以获得用户与装置的距离信息，提示用户靠近或远离。如图4所示，摄像头采集的图像中人眼像素距离为b，完整图像横向分辨率为c。如图5所示，a是由统计得来的该用户实际眼间距，摄像头水平视角为α，用户与摄像头实际距离为d，由函数Tan(α/2)=ac/2bd可以求得用户与摄像头实际距离d。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开了一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法，虹膜采集装置具有至少一个摄像头，其特征在于虹膜采集装置在采集红外虹膜图像的同时也可采集整张人脸图像，虹膜采集装置采集的虹膜图像和人脸图像可用于面部要素分割和辅助交互。

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法，虹膜采集装置具有至少一个摄像头，其特征在于虹膜采集装置在采集红外虹膜图像的同时也可采集整张人脸图像，虹膜采集装置采集的虹膜图像和人脸图像可用于面部要素分割和辅助交互。2.根据权利要求1所述的虹膜采集装置采集人脸图像的应用方法，其特征在于利用面部要素分割可以实现用户与虹膜采集装置之间的距离测定，距离测定包括步骤：由摄像头模组的镜头焦距和感光芯片宽度得出摄像头模组的水平视角α并预设在测距算法中；由大数据统计得出几种预设条件下的平均人眼间距并预设在测距算法和人脸识别算法中；人脸识别算法分析用户面部特征判断当前用户所符合的预设条件并发送至测距算法，从而匹配用户预设眼间距a；分割算法分割用户面部图像要素，计算出图像上用户双眼像素距离b和完整图像横向分辨率c；用户与设备距离d、摄像头模组水平视角α、用户眼间距a、双眼像素距离b以及完整图像横向分辨率c符合三角函数关系：Tan(α/2)=ac/2bd，测距算法根据此函数可以得到用户与设备距离d。3.根据权利要求2所述的距离测定方法，其特征在于所述眼间距也可以是其他脸部要素间距或长度，如鼻子长度、脸部宽度；当使用其他脸部要素间距或长度代替眼间距a时，也应使用相应面部要素像素距离代替双眼像素距离b。4.根据权利要求2所述的距离测定方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫雅卓，
申请(专利权)人：上海聚虹光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31