一种虹膜采集方法和系统技术方案

本申请提供一种虹膜采集方法和系统，所述方法包括实时测量用户与设备的距离、用USB相机连续进行图像采集，当所述用户图像序列中包含至少一幅虹膜图像时，对所述虹膜图像进行质量评估；评估的结果均为不合格时，依据评估结果提示用户调整姿态和位置，再次进行图像采集；直至所述虹膜图像质量评估的结果合格时，根据所述虹膜图像生成虹膜模板数据并保存在数据库。所述系统包括图像采集模块、虹膜搜索模块、图像质量评估模块、距离监测模块、用户交互控制模块。本申请是基于反馈和配合采集方式的非接触式智能双目虹膜信息采集，用户体验友好，兼顾了成本、实现难度、易用性和用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生物识别技术，特别是对虹膜进行采集的方法和系统。
技术介绍
虹膜识别技术因其准确性、稳定性、安全性以及非接触性等特点备受人们关注,成为目前最先进的生物识别技术。一个完整的虹膜识别系统必须由两部分组成:虹膜采集系统和虹膜识别终端系统。虹膜采集系统用于摄取用户的眼部图像,进而获得虹膜纹理信息。能否采集到稳定清晰的眼部图像，直接制约着虹膜定位、纹理特征提取、特征识别等相关算法的有效性，从而直接影响虹膜识别结果的准确性，并在一定程度上影响识别速度。所以,虹膜采集系统在虹膜识别技术中占有十分重要的地位。虹膜采集系统设计的主要工作在于如何提高虹膜采集的效率、降低用户的使用难度以及提高设备的可靠性。目前商用虹膜采集系统包括接触式和非接触式两类，其中非接触式虹膜采集系统形式成本较高，实现难度较大，采集速度也较慢，但用户接受度高。非接触式虹膜采集系统包括用户配合方式、自动对焦采集方式；虹膜采集设备又分为单目采集设备和双目采集设备。目前市面上的非接触式虹膜采集系统多数都是主要依靠各种测距模块进行距离控制后在可拍摄到清晰图像的区域直接进行拍摄，而没有一套较完善的算法来对虹膜图像的整个采集过程进行实时监测并对用户进行精确引导。因此，可能最终采集到的虹膜图片可用率并不高，而且由于用户在采集过程中得不到精确引导，用户体验并不十分友好。
技术实现思路
本专利技术提供一种虹膜采集方法和系统，克服现有虹膜采集技术的虹膜图像可用率低、用户体验差的缺陷。本申请的实施例提供一种虹膜采集方法，包括以下步骤：用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户调整至能拍摄到清晰虹膜图像的范围；用USB相机连续进行图像采集，获得用户图像序列；对所述用户图像序列进行搜索；当所述用户图像序列中不包含虹膜图像时，提示用户注视标识；用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；当所述用户图像序列中包含至少一幅虹膜图像时，对所述虹膜图像进行质量评估；对多幅所述虹膜图像质量评估的结果均为不合格时，分析所述虹膜图像；如果评估结果为运动模糊，则提示用户注视标识，再次进行图像采集；如果评估结果为离焦模糊，则用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；至少一幅所述虹膜图像质量评估的结果为合格时，根据所述虹膜图像生成虹膜模板数据并保存在数据库。作为本专利技术方法进一步优化的实施例，还包括以下步骤：用非对称加密技术对所述虹膜模板数据进行加密；所述数据库中保存加密后的编码。作为本专利技术方法进一步优化的实施例，对用户的左眼和右眼分别实施所述步骤；所述虹膜图像中包含左眼和/或右眼的图像；所述虹膜模板数据包含左眼和/或右眼的数据。作为本专利技术方法进一步优化的实施例，在普通光照和强光照条件分别实施所述步骤；所述虹膜图像中包含普通光照和/或强光照条件的图像；所述虹膜模板数据包含普通光照和/或强光照条件的数据。作为本专利技术方法进一步优化的实施例，在最长搜索时间内所述用户图像序列中不包含虹膜图像时，停止工作。在最长评估时间内所述虹膜图像质量评估的结果均为不合格时，停止工作。本申请的实施例还提供一种虹膜采集系统，所述系统包括图像采集模块、虹膜搜索模块、图像质量评估模块、距离监测模块、用户交互控制模块；所述图像采集模块，用于控制USB相机进行图像采集，获得用户图像序列；所述虹膜搜索模块，用于在所述用户图像序列中进行搜索，获得虹膜图像；所述图像质量评估模块，用于对所述虹膜图像进行质量评估，判断所述虹膜图像是否合格，所述质量评估包含运动模糊检测、离焦模糊检测、遮挡度检测；所述距离监测模块，用于测试用户与设备之间的距离，并判断所述距离大于、小于或处于能拍摄到清晰虹膜图像的范围；所述用户交互控制模块用于实时显示所述用户图像、虹膜图像、发出提示信息。作为本专利技术系统进一步优化的实施例，所述USB相机为两台，分别用于对所述用户的左眼和右眼进行图像采集。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：基于反馈和配合采集方式的非接触式智能双目虹膜信息采集系统的软件平台设计。该系统使用普通的USB相机和红外测距模块，结合虹膜搜索、质量评估等算法，引导用户在指示灯、语音等信息提示下，精确引导用户快速流畅地完成双目虹膜信息采集，用户体验友好，兼顾了成本、实现难度、易用性和用户体验。且采集到的虹膜图像可用率近100％。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术虹膜采集方法的实施例流程图；图2为本专利技术方法中对虹膜图像进行搜索的实施例流程图；图3为本专利技术方法中对虹膜图像进行质量评估的实施例流程图；图4为本专利技术虹膜采集系统的一种实施例示意图；图5为本专利技术方法用于本专利技术装置的工作过程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。图1为本专利技术虹膜采集方法的实施例流程图，具体包括以下步骤：步骤101、用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户调整至能拍摄到清晰虹膜图像的范围；步骤102、用USB相机连续进行图像采集，获得用户图像序列；步骤103、对所述用户图像序列进行搜索；步骤31、在最长搜索时间tsm内，判断所述用户图像序列中是否包含虹膜图像，当所述用户图像序列中包含至少一幅虹膜图像时，进入步骤104；步骤32、在搜索时限ts内，所述用户图像序列中不包含虹膜图像时，提示用户注视标识，并返回步骤101；步骤104、对所述虹膜图像进行质量评估；步骤41、在最长评估时间tam内，对所述虹膜图像的质量进行判断，至少一幅所述虹膜图像质量评估的结果为合格时，进入步骤105步骤42、在评估时限ta内，对多幅所述虹膜图像质量评估的结果均为不合格时，分析所述虹膜图像；步骤421、如果确认为运动模糊，则提示用户注视标识，返回步骤102；步骤422、如果确认为离焦模糊，则返回步骤101；步骤105、根据所述虹膜图像生成虹膜模板数据并保存在数据库。图2为本专利技术方法中对虹膜图像进行搜索的实施例流程图，具体步骤如下：步骤201、红外测距模块实时测距，提示用户前后调整位置；步骤202、相机进行图像采集；步骤203、对用户图像进行搜索；步骤204、判断最长搜索时间tsm是否已到，如果是则进入步骤205，否则进入步骤206；步骤205、语音提示采集失败；步骤206、判断搜索时限ts是否已到，如果是则进入步骤207，否则进入步骤208；步骤207、语音提示用户注视标识，进入步骤201；步骤208、判断用户图像内是否有虹膜图像，如果是则进入步骤301，否则进入步骤202。图3为本专利技术方法中对虹膜图像进行质量评估的实施例流程图，具体包含以下步骤：步骤301、对虹膜图像进行质量评估；步骤302、判断最长评估时间t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虹膜采集方法，其特征在于，包括以下步骤：用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户调整至能拍摄到清晰虹膜图像的范围；用USB相机连续进行图像采集，获得用户图像序列；对所述用户图像序列进行搜索；当所述用户图像序列中不包含虹膜图像时，提示用户注视标识；用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；当所述用户图像序列中包含至少一幅虹膜图像时，对所述虹膜图像进行质量评估；对多幅所述虹膜图像质量评估的结果均为不合格时，分析所述虹膜图像；如果确认为运动模糊，则提示用户注视标识，再次进行图像采集；如果确认为离焦模糊，则用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；至少一幅所述虹膜图像质量评估的结果为合格时，根据所述虹膜图像生成虹膜模板数据并保存在数据库。

【技术特征摘要】
1.一种虹膜采集方法，其特征在于，包括以下步骤：用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户调整至能拍摄到清晰虹膜图像的范围；用USB相机连续进行图像采集，获得用户图像序列；对所述用户图像序列进行搜索；当所述用户图像序列中不包含虹膜图像时，提示用户注视标识；用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；当所述用户图像序列中包含至少一幅虹膜图像时，对所述虹膜图像进行质量评估；对多幅所述虹膜图像质量评估的结果均为不合格时，分析所述虹膜图像；如果确认为运动模糊，则提示用户注视标识，再次进行图像采集；如果确认为离焦模糊，则用红外测距模块实时测量用户与设备的距离，提示用户前后调整与设备的距离，再次进行图像采集；至少一幅所述虹膜图像质量评估的结果为合格时，根据所述虹膜图像生成虹膜模板数据并保存在数据库。2.如权利要求1所述虹膜采集方法，其特征在于，还包括以下步骤用非对称加密技术对所述虹膜模板数据进行加密；所述数据库中保存加密后的编码。3.如权利要求1所述虹膜采集方法，其特征在于，对用户的左眼和右眼分别实施所述步骤；所述虹膜图像中包含左眼和/或右眼的图像；所述虹膜模板数据包含左眼和/或右眼的数据。4.如权利要求1所述虹膜采集方法，其特征在于，在普通光照和强光照条件分别实施所述步骤；所述虹膜图像中包含普通光照和/或强光照条件的图像；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超楠，郭慧杰，杨倩倩，韩一梁，杨昆，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11