嵌入式单目虹膜识别装置、系统及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种嵌入式单目虹膜识别装置、系统及其方法，属于生物识别领域，所述装置包括CPU和一个镜头，所述CPU连接有图像采集模块、图像处理模块、内存储器和外存储器，并且所述CPU还连接有串口和/或USB接口，其中所述图像采集模块的数据输入端连接所述镜头，数据输出端连接所述图像处理模块；所述图像处理模块也连接所述内存储器。本发明专利技术具有速度快、稳定性高、灵活性好、移植性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式单目虹膜识别装置、系统及其方法
本专利技术涉及生物识别领域，特别是指一种嵌入式单目虹膜识别装置、系统及其方法。
技术介绍
对于目前的单目虹膜识别装置一般都采用非嵌入式的方式设计，它的构成包括单目虹膜图像采集设备和上位机(所谓上位机就是指PC机或是其他嵌入式系统、单片机系统等具有一定的“控制、运算”能力的系统)。它在工作时，由单目虹膜图像采集设备采集单目虹膜图像，然后把采集到的图像信息发送给上位机，上位机就会对相应的图像信息进行相应的操作，包括提取虹膜特征、保存虹膜特征、比对(将从虹膜图像中提取的虹膜特征和上位机数据库中已存储的虹膜特征一一比对)、识别(通过对虹膜特征的比较，确认识别者的身份)等操作。对于非嵌入式的单目虹膜识别装置，它的单目虹膜图像采集设备仅仅实现了图像采集功能，而单目虹膜识别的实质性工作，像虹膜特征的提取、保存、比对和识别都是由上位机完成。这种非嵌入式的单目虹膜识别装置存在诸多的局限，第一，功能比较单一，极大的限制了设备的应用环境；第二，使得上位机软件实现复杂、难度大，第三，这种非嵌入式的单目虹膜识别装置很难集成进其他的系统中。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种速度快、稳定性高、灵活性好、移植性强的嵌入式单目虹膜识别装置、系统及其方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一种嵌入式单目虹膜识别装置，包括CPU和一个镜头，所述CPU连接有图像采集模块、图像处理模块、内存储器和外存储器，并且所述CPU还连接有串口和/或USB接口，其中：所述图像采集模块的数据输入端连接所述镜头，数据输出端连接所述图像处理模块；所述图像处理模块也连接所述内存储器。一种嵌入式单目虹膜识别系统，包括上位机和上述嵌入式单目虹膜识别装置。上述嵌入式单目虹膜识别装置进行的虹膜特征注册的方法，包括：步骤1：上电，CPU将外存储器中存储的用户数据读取到内存储器中，其中，所述用户数据包括用户的ID和左右眼标示；步骤2：CPU从上位机接收注册指令，所述注册指令中包含有待注册用户的ID和左右眼标示；步骤3：CPU判断该ID号的该眼是否已经注册，如果否，执行步骤4；步骤4：图像采集模块从镜头获取图像，并发送给图像处理模块行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中，CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤,5；步骤5：CPU判断预处理后的图像是否满足图像质量要求，如果是，执行步骤6；步骤6：CPU对预处理后的图像提取虹膜特征值并保存；步骤7：CPU向上位机反馈应答结果。上述嵌入式单目虹膜识别装置进行1:1虹膜特征认证的方法，包括：步骤1’：上电，CPU将外存储器中存储的用户数据读取到内存储器中，其中，所述用户数据包括用户的ID和虹膜特征值；步骤2’：CPU从上位机接收1:1认证指令，所述认证指令中包含有待认证用户的ID；步骤3’：CPU根据内存储器中的用户数据，判断该ID号是否已经注册，如果是，执行步骤4’；步骤4’：图像采集模块从镜头获取图像，并发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中，CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤5’；步骤5’：CPU判断预处理后的图像是否满足图像质量要求，如果是，执行步骤6’；步骤6’：CPU对预处理后的图像提取虹膜特征值，并将提取出的虹膜特征值与内存储器中该用户的该眼的虹膜特征值进行比较；步骤7’：CPU向上位机反馈应答结果。上述嵌入式单目虹膜识别装置进行1:N虹膜特征认证的方法，其特征在于，包括：步骤1”：上电，CPU将外存储器中存储的用户数据读取到内存储器中，其中，所述用户数据包括用户的ID和虹膜特征值；步骤2”：CPU从上位机接收1:N认证指令；步骤3”：CPU根据内存储器中的用户数据，判断是否已有用户注册，如果是，执行步骤4”；步骤4”：图像采集模块从镜头获取图像，并发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中，CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤5”；步骤5”：CPU判断预处理后的图像是否满足图像质量要求，如果是，执行步骤6”；步骤6”：CPU对预处理后的图像提取虹膜特征值，并将提取出的虹膜特征值与内存储器中用户的虹膜特征值一一比对；步骤7”：CPU向上位机反馈应答结果。本专利技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术的嵌入式单目虹膜识别装置在不需要上位机或其它外置设备干涉的情况下，就能够完成图像的采集和处理，简化了现有技术中上位机的软件实现，使嵌入式单目虹膜识别装置的稳定性提高。本专利技术对内存储器和外存储器的设置，实现了对数据的缓存和存储，使CPU在数据处理时，预先将外存储器中的数据拷贝到内存储器中，CPU能够及时调用内存储器中的数据进行处理，有效提高了CPU的数据处理速度。本专利技术中还提供了串口和USB接口，在应用的时候可同时应用，也可以单独应用，为客户提供了选择的余地，同时方便用户的二次开发，也拓宽了设备的应用环境，灵活性和移植性加强。附图说明图1为本专利技术的嵌入式单目虹膜识别装置的结构示意图；图2为本专利技术的虹膜特征注册的方法的流程示意图；图3为本专利技术的1:1虹膜特征认证的方法的流程示意图；图4为本专利技术的1:N虹膜特征认证的方法的流程示意图；图5为本专利技术的虹膜特征注册/认证方法中步骤4、4’或4”的流程示意图；图6为本专利技术的虹膜特征注册的方法的一种实施例的流程示意图；图7为本专利技术的1:1虹膜特征认证的方法的一种实施例的流程示意图；图8为本专利技术的1:N虹膜特征认证的方法的一种实施例的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本专利技术提供一种嵌入式单目虹膜识别装置，如图1所示，包括CPU101和一个镜头102，CPU101连接有图像采集模块104、图像处理模块103、内存储器105和外存储器106，并且CPU101还连接有串口107和/或USB接口108；图像采集模块104的数据输入端连接镜头102，数据输出端连接图像处理模块103；图像处理模块103也连接内存储器105。与现有技术相比，本专利技术在不需要上位机或其它外置设备干涉的情况下，就能够完成图像的采集和处理，有效的简化了现有技术中上位机的软件实现。同时针对现有技术中图像采集使用CPLD的软件采集方式导致的速度慢和稳定性差的缺点，本专利技术采用硬件系统实现图像采集，速度快、稳定性高。本专利技术中还提供了串口107和USB接口108，在应用的时候可同时应用，也可以单独应用，为客户提供了选择的余地，方便用户的二次开发，也拓宽了设备的应用环境，可以容易的集成进其它的嵌入式系统、单片机系统、DSP系统、CPLD或FPGA系统等具有一定的处理运算能力的系统中，使本专利技术的嵌入式单目虹膜识别装置灵活性好、移植性强。本专利技术中，CPU101、图像处理模块103、图像采集模块104既可以为三个独立的芯片，也可以采用三者合一的芯片，或者其中两个合一的芯片，均不影响本专利技术技术方案的实现。电路设计时，可以设计在一个PCB板上，优选设计成两个PCB板，其中一个板用于连接镜头模组，另一个板用于连接CPU101、图像采集模块104等芯片模块。本专利技术可以选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式单目虹膜识别装置，其特征在于，包括CPU和一个镜头，所述CPU连接有图像采集模块、图像处理模块、内存储器和外存储器，并且所述CPU还连接有串口和/或USB接口，其中：所述图像采集模块的数据输入端连接所述镜头，数据输出端连接所述图像处理模块；所述图像处理模块也连接所述内存储器。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式单目虹膜识别系统，其特征在于，包括上位机和嵌入式单目虹膜识别装置，所述嵌入式单目虹膜识别装置包括CPU和一个镜头，所述CPU连接有图像采集模块、图像处理模块、内存储器和外存储器，并且所述CPU还连接有串口和/或USB接口，其中：所述图像采集模块的数据输入端连接所述镜头，数据输出端连接所述图像处理模块；所述图像处理模块也连接所述内存储器；所述嵌入式单目虹膜识别系统进行1:1虹膜特征认证的方法包括：步骤1’：上电，CPU将外存储器中存储的用户数据读取到内存储器中，其中，所述用户数据包括用户的ID、左右眼标示和虹膜特征值；步骤2’：CPU从上位机接收1:1认证指令，所述认证指令中包含有待认证用户的ID和左右眼标示；步骤3’：CPU根据内存储器中的用户数据，判断该ID号的该眼是否已经注册，如果是，执行步骤4’；步骤4’：图像采集模块从镜头获取图像，并发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中，CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤5’；步骤5’：CPU判断预处理后的图像是否满足图像质量要求，如果是，执行步骤6’；步骤6’：CPU对预处理后的图像提取虹膜特征值，并将提取出的虹膜特征值与内存储器中该用户的该眼的虹膜特征值进行比较；步骤7’：CPU向上位机反馈应答结果；或者，所述嵌入式单目虹膜识别系统进行1:N虹膜特征认证的方法包括：步骤1”：上电，CPU将外存储器中存储的用户数据读取到内存储器中，其中，所述用户数据包括用户的ID和虹膜特征值；步骤2”：CPU从上位机接收1:N认证指令；步骤3”：CPU根据内存储器中的用户数据，判断是否已有用户注册，如果是，执行步骤4”；步骤4”：图像采集模块从镜头获取图像，并发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中，CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤5”；步骤5”：CPU判断预处理后的图像是否满足图像质量要求，如果是，执行步骤6”；步骤6”：CPU对预处理后的图像提取虹膜特征值，并将提取出的虹膜特征值与内存储器中用户的虹膜特征值一一比对；步骤7”：CPU向上位机反馈应答结果；所述步骤4’进一步包括：步骤41：图像采集模块以隔行扫描方式从镜头获取图像，并发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中；步骤42：CPU检测内存储器中预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，则指示图像采集模块切换到连续扫描方式重新获取图像，图像采集模块重新获取的图像仍发送给图像处理模块进行预处理，预处理后的图像存储在内存储器中；步骤43：CPU检测内存储器中最新预处理后的图像是否是虹膜图像，如果是，执行步骤5’；所述步骤42中，图像采集模块间隔一定时间持续采集图像，相应的，图像处理模块也...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾天亮，
申请(专利权)人：北京天诚盛业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11