CN105718922B - 虹膜识别的适应性调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虹膜识别的适应性调节方法和装置，属于虹膜识别领域，所述方法包括：获取环境的总体光照强度和环境类型；根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整。本发明能够自动根据不同的环境类型自动对红外光照明光源进行调整，适用范围广，调节精确度高，采集到的虹膜图像质量高。

Description

虹膜识别的适应性调节方法和装置

技术领域

本发明涉及虹膜识别领域，特别是指一种虹膜识别的适应性调节方法和装置。

背景技术

随着互联网信息时代的到来，人们对信息尤其是个人信息的安全性和稳定性要求不断提高，利用人本身固有的独特生理特征或行为特征进行身份认证的应用越来越广泛，其中虹膜识别技术作为“最精确的”以及“最难伪造的”生物识别技术日益受到大家的青睐。但虹膜识别是一种基于眼睛虹膜纹理特征的生物识别技术，由于虹膜表面为球面，面积较小、颜色灰暗，因此对采集虹膜图像的光学***成像质量要求较高。

现有的虹膜图像采集一般采用红外光照明光源进行补光、配备高分辨率采集模组(包括摄像头和图像传感器)完成；并要求用户有一定的配合度。并且虹膜图像采集在不同环境下，外界环境光会对成像产生干扰，导致虹膜图像的质量达不到可以进行采集、比对等操作的要求。

因此，如何在不同的外界环境下采集高质量的虹膜图像成为本领域研究重点。

发明内容

本发明提供一种虹膜识别的适应性调节方法和装置，该方法能够自动根据不同的环境类型自动对红外光照明光源进行调整，适用范围广，调节精确度高，采集到的虹膜图像质量高。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种虹膜识别的适应性调节方法，包括：

获取环境的总体光照强度和环境类型；

根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；

根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；

根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整。

另一方面，提供一种虹膜识别的适应性调节装置，包括：

获取模块，用于获取环境的总体光照强度和环境类型；

调节参数获取模块，用于根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；

近红外光照强度获取模块，用于根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；

红外光照明光源调整模块，用于根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整。

本发明具有以下有益效果：

由于不同的环境类型下的总体光照强度不同，总体光照强度中近红外光的比例也不同，因此，若在不同的环境类型下使用相同的手段进行调整，不能得到高质量的虹膜图像。本发明是能够根据不同的环境类型，自适应调节红外光照明光源，采集得到高质量的虹膜图像，具体的过程为：首先获取环境的总体光照强度和环境类型，然后根据环境类型确定调节参数，再计算得到环境的总体光照强度中的近红外光照强度，根据近红外光照强度的高低对红外光照明光源进行调整。

本发明根据不同的环境类型灵活调节红外光照明光源，使得调节更加全面，虹膜图像的质量更高。

综上所述，本发明能够自动根据不同的环境类型自动对红外光照明光源进行调整，适用范围广，调节精确度高，采集到的虹膜图像质量高。

附图说明

图1为本发明的虹膜识别的适应性调节方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明中红外光照明光源过亮，所采集的虹膜图像；

图3为本发明中红外光照明光源过暗，所采集的虹膜图像；

图4为本发明中红外光照明光源补光达标，所采集的虹膜图像；

图5为本发明的虹膜识别的适应性调节装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、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，本发明实施例提供一种虹膜识别的适应性调节方法，如图1所示，包括：

步骤101：获取环境的总体光照强度和环境类型。本步骤中，环境的总体光照强度可以通过环境光传感器采集得到，环境类型可以根据环境的总体光照强度确定(不同环境类型下环境的总体光照强度不同)，也可以通过外界的输入确定。

步骤102：根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数。预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系优选是表格形式，不同的环境类型对应不同的调节参数。

步骤103：根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度。调节参数还能够反映出环境的总体光照强度和近红外光照强度的关系，根据环境的总体光照强度和调节参数即可计算得到近红外光照强度，用于后续对红外光照明光源进行调整的依据。

步骤104：根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整。得到近红外光照强度后，就可以以此为依据，调整红外光照明光源，若近红外光照强度偏低，增加红外光照明光源的亮度，否则，降低其亮度。

在进行上述步骤的过程中，还可以对图像传感器进行调整。具体的，可以是对图像传感器的曝光、增益、白平衡、Black Level、Gamma等功能进行调整。

上述的步骤执行完毕后，即可采集虹膜图像，或者一边进行上述的步骤，一边实时采集虹膜图像。

本发明实施例以及后续的实施例是应用在虹膜识别装置或虹膜采集装置之上，该装置包括处理器、存储器、环境光传感器、红外光照明光源和虹膜模组等，虹膜模组包括采集镜头和图像传感器。

由于不同的环境类型下的总体光照强度不同，总体光照强度中近红外光的比例也不同，因此，若在不同的环境类型下使用相同的手段进行调整，不能得到高质量的虹膜图像。本发明是实施例能够根据不同的环境类型，自适应调节红外光照明光源，采集得到高质量的虹膜图像，具体的过程为：首先获取环境的总体光照强度和环境类型，然后根据环境类型确定调节参数，再计算得到环境的总体光照强度中的近红外光照强度，根据近红外光照强度的高低对红外光照明光源进行调整。

本发明实施例根据不同的环境类型灵活调节红外光照明光源，使得调节更加全面，虹膜图像的质量更高。

综上所述，本发明实施例能够自动根据不同的环境类型自动对红外光照明光源进行调整，适用范围广，调节精确度高，采集到的虹膜图像质量高。

上述实施例中的调节参数可以为各种形式，这里给出一个实施例：调节参数为比例系数a和偏执参数b，近红外光照强度通过如下公式计算得到：X＝aY+b，其中，X为环境的总体光照强度，Y为近红外光照强度。

对于某一个环境类型，其近红外光照强度与环境的总体光照强度可以通过线性表达，通过采集大量的X和Y数据，拟合得到a和b的值，同时，将a和b作为调节参数。

本发明实施例通过线性关系表达近红外光照强度与环境的总体光照强度，简单方便，易于计算。

进一步的，环境类型通过如下方法得到：

根据环境的总体光照强度和时间确定环境类型。不同的环境类型下的总体光照强度不同，通过总体光照强度能够初步判断环境类型，虹膜采集装置和虹膜识别装置的时间能够进一步使结果更加精确。

或者，根据外部输入确定环境类型。若有外部输入指示了环境类型，则可以直接确定，简单方便。

并且，环境类型有多种分类方法，这里给出一个实施例，环境类型包括：黑夜(0.001—0.02)、月夜(0.02—0.3)、阴天室内(5—50)、阴天室外(50—500)、晴天室内(100—1000)和晴天室外(约为10*6次方)，其中括号内为光照强度的范围。

本发明实施例对环境类型的划分合理，既能够尽可能的减少环境类型数量，又能将不同种类的环境类型进行有效区分。

下面以一个优选的实施例对本发明进行阐述：

1、使用附表1，进行大量的测试，并在不同环境类型下得出公式的结果，找出近红外光找强度与环境总体光照强度之间的关系公式，公式类型为X＝aY+b，其中，X为环境的总体光照强度，Y为近红外光照强度(其中，对不同的环境类型，X、Y、a和b分别给予不同的上标和下标)。

表1：各个环境下近红外光照强度与环境总体光照强度统计表

对于某个环境类型，其近红外光照强度与环境的总体光照强度可以通过线性表达，如在室外阳光下，通过采集到的多组数据

拟合得到a₁和b₁的值，得到该环境类型下的公式：X₁＝a₁Y₁+b₁；

同理，再换室外乌云下的环境类型进行测试，得到该光照环境类型下的公式：X₂＝a₂Y₂+b₂，

以此类推，对第n种光照环境下(表1中为室内夜晚情况)，得到该光照环境类型下的公式：X_n＝a_nY_n+b_n。

当然，还可以把相近环境配置成一个参数，如室内夜晚与室外夜晚通过测试，相近参数便可化为一类环境，尽量减少环境分类的数量。

2、将环境类型(并包括该环境类型的光照强度取值范围)和参数a、b存储在虹膜识别装置或虹膜采集装置中，以便后续使用。

3、通过环境光传感器采集环境的总体光照强度。

4、判断环境的总体光照强度的值落在哪一类环境类型中，得到环境类型。

5、通过环境类型和参数a、b的对应关系，得到a、b。

6、使用公式X＝aY+b，计算得到近红外光照强度。

7、判断近红外光照强度是偏亮还是偏暗，若偏亮，降低红外光照明光源，否则，增强红外光照明光源。

8、采集并输出虹膜图像。

其中图2为红外光照明光源过亮，同时图像传感器也并未进行调整的图像，图3为红外光照明光源过暗，所采集图像，图4为红外光照明光源补光达标，同时图像传感器给出了十分良好的补偿所得到的效果。可见本发明实施例能够采集高质量的虹膜图像。

另一方面，本发明实施例提供一种虹膜识别的适应性调节装置，如图5所示，包括：

获取模块11，用于获取环境的总体光照强度和环境类型；

调节参数获取模块12，用于根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；

近红外光照强度获取模块13，用于根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；

红外光照明光源调整模块14，用于根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整。

本发明实施例能够自动根据不同的环境类型自动对红外光照明光源进行调整，适用范围广，调节精确度高，采集到的虹膜图像质量高。

上述实施例中的调节参数可以为各种形式，这里给出一个实施例：调节参数为比例系数a和偏执参数b，近红外光照强度通过如下公式计算得到：X＝aY+b，其中，X为环境的总体光照强度，Y为近红外光照强度。

对于某一个环境类型，其近红外光照强度与环境的总体光照强度可以通过线性表达，通过采集大量的X和Y数据，拟合得到a和b的值，同时，将a和b作为调节参数。

本发明实施例通过线性关系表达近红外光照强度与环境的总体光照强度，简单方便，易于计算。

进一步的，环境类型通过如下单元得到：

第一确定单元，用于根据环境的总体光照强度和时间确定环境类型。不同的环境类型下的总体光照强度不同，通过总体光照强度能够初步判断环境类型，虹膜采集装置和虹膜识别装置的时间能够进一步使结果更加精确。

或者，第二确定单元，用于根据外部输入确定环境类型。若有外部输入指示了环境类型，则可以直接确定，简单方便。

并且，环境类型有多种分类方法，这里给出一个实施例，环境类型包括：黑夜、月夜、阴天室内、阴天室外、晴天室内和晴天室外。

本发明实施例对环境类型的划分合理，既能够尽可能的减少环境类型数量，又能将不同种类的环境类型进行有效区分。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种虹膜识别的适应性调节方法，其特征在于，包括：

获取环境的总体光照强度和环境类型；

根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；

根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；

根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整；

对图像传感器的曝光、增益、白平衡、Black Level、Gamma进行调整；

其中，所述调节参数为比例系数a和偏执参数b，所述近红外光照强度通过如下公式计算得到：X＝aY+b，其中，X为环境的总体光照强度，Y为近红外光照强度；

所述环境类型通过如下方法得到：

根据环境的总体光照强度和时间确定环境类型；

所述环境类型包括：黑夜、月夜、阴天室内、阴天室外、晴天室内和晴天室外；

其中，黑夜的总体光照强度范围为0.001—0.02lux，月夜的总体光照强度范围为0.02—0.3lux，阴天室内的总体光照强度范围为5—50lux，阴天室外的总体光照强度范围为50—500lux，晴天室内的总体光照强度范围为100—1000lux，晴天室外的总体光照强度为1*10⁶lux。

2.一种虹膜识别的适应性调节装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取环境的总体光照强度和环境类型；

调节参数获取模块，用于根据预先存储的不同环境类型与调节参数的对应关系，得到当前环境类型下的调节参数；

近红外光照强度获取模块，用于根据环境的总体光照强度和调节参数计算得到近红外光照强度；

红外光照明光源调整模块，用于根据近红外光照强度对红外光照明光源进行调整；

其中，所述调节参数为比例系数a和偏执参数b，所述近红外光照强度通过如下公式计算得到：X＝aY+b，其中，X为环境的总体光照强度，Y为近红外光照强度；

所述环境类型通过如下单元得到：

第一确定单元，用于根据环境的总体光照强度和时间确定环境类型；

对图像传感器的曝光、增益、白平衡、Black Level、Gamma进行调整；

所述环境类型包括：黑夜、月夜、阴天室内、阴天室外、晴天室内和晴天室外；

其中，黑夜的总体光照强度范围为0.001—0.02lux，月夜的总体光照强度范围为0.02—0.3lux，阴天室内的总体光照强度范围为5—50lux，阴天室外的总体光照强度范围为50—500lux，晴天室内的总体光照强度范围为100—1000lux，晴天室外的总体光照强度为1*10⁶lux。

Images