CN106557752A - 一种基于虹膜识别的安防控制***及其方法 - Google Patents

一种基于虹膜识别的安防控制***及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于虹膜识别的安防控制***及方法，包括：人脸跟踪模块，用于当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块；所述虹膜摄像模块，用于接收所述控制模块发送的驱动信号，捕获虹膜图片并发送至所述控制模块；所述控制模块，用于接收所述人脸跟踪模块发送的所述人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至虹膜摄像模块，接收所述虹膜摄像模块发送的虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作。应用本发明公开的***，通过先确定人脸所在位置，再捕获虹膜图片，免去用户在虹膜识别时需对准多次摄像模组的步骤，提高用户体验。

Description

一种基于虹膜识别的安防控制***及其方法
技术领域
本发明涉及电子安防技术领域，更具体地说，涉及一种基于虹膜识别的安防控制***及方法。
背景技术
虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，应用于安防设备(如门禁等)，以及有高度保密需求的场所。
人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。
目前的虹膜摄像模组需要用户把眼睛对准摄像头才能实现信息提取，用户因为身高及眼睛位置的差异，这种定位式身份识别给用户带来不便，甚至会造成尴尬。
综上所述，如何有效地解决虹膜摄像模组在进行定位识别时存在不便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于虹膜识别的安防控制***，以解决虹膜摄像模组在进行定位识别时存在不便的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于虹膜识别的安防控制***，包括：
人脸跟踪模块，用于当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块；
虹膜摄像模块，用于接收所述控制模块发送的驱动信号，捕获虹膜图片并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于接收所述人脸跟踪模块发送的所述人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至所述虹膜摄像模块，接收所述虹膜摄像模块发送的虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制***中，所述控制模块包括：
图像处理单元，用于接收所述虹膜摄像模块发送的虹膜图片并进行归一化处理和编码输出，将所述编码发送至信息配对单元；
所述信息配对单元，用于接收所述图像处理单元发送的编码，并根据预存的虹膜信息编码进行信息配对，并将配对结果发送至主控单元；
所述主控单元，用于接收所述人脸跟踪模块发送的所述人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至所述虹膜摄像模块，接收所述信息配对单元发送的配对结果，并根据配对结果控制所述安防***进行相应的操作。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制***中，所述主控单元还用于：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置，并发送驱动信号至虹膜摄像模块。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制***中，所述人脸跟踪模块包括：
红外传感器，用于检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则发送启动信号至摄像单元；
所述摄像单元，用于接收所述红外传感器发送的启动信号，捕获并定位人脸位置，将所述人脸位置信息发送至所述主控单元。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制***中，所述主控单元还用于：
当所述信息配对单元在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
一种基于虹膜识别的安防控制方法，包括：
当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置；
根据所述人脸位置信息和预设算法确定眼睛位置；
捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制所述安防***进行相应的操作。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制方法中，所述捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制所述安防***进行相应的操作，包括：
将所述虹膜图片进行归一化处理和编码输出；
将所述编码与预存的虹膜信息编码进行信息配对；
根据配对结果控制所述安防***进行相应的操作。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制方法中，所述根据预设算法确定眼睛位置，包括：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制方法中，所述当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，包括：
检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则捕获并定位人脸位置。
优选地，在上述基于虹膜识别的安防控制方法中，还包括：
当在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
本发明提供的基于虹膜识别的安防控制***，包括人脸跟踪模块、虹膜摄像模块和控制模块。其中，通过人脸跟踪模块在人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块，控制模块更加预设算法确定眼睛位置，并控制虹膜摄像模块启动，虹膜摄像模块捕获虹膜图片，控制模块对虹膜图片进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作，如控制安防***开启等。应用本发明提供的***及方法，通过先确定人脸所在位置，再捕获虹膜图片，免去用户在虹膜识别时需对准多次摄像模组的步骤，提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于虹膜识别的安防控制***的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种基于虹膜识别的安防控制***，以解决虹膜摄像模组在进行定位识别时存在不便的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的基于虹膜识别的安防控制***的结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供的基于虹膜识别的安防控制***包括：
人脸跟踪模块3，用于当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块2；
拍摄区域可根据人脸跟踪模块3的使用范围进行设定，一般的，为了保证准确度，拍摄区域可优选在10cm至50cm间，当然，此处仅为较为优选的实施方案，在其他实施例中，可根据实际的作业需要设定拍摄区域的范围。人脸位置信息一般可包括距人脸跟踪模块3的实际距离及偏移角度等，便于提高后续操作的准确性。
虹膜摄像模块1，用于接收控制模块2发送的驱动信号，捕获虹膜图片并发送至控制模块2；
在一种具体的实施例中，虹膜摄像模块1可对虹膜上的毛细血管进行拍摄，并将步骤的虹膜图片发送至控制模块2，虹膜摄像模块1可具体为虹膜摄像仪，当然，在其他实施例中，也可以选择其他形式的虹膜摄像模块1，只要能够达到相同的技术效果即可，对具体的实现形式不作限定。
控制模块2，用于接收人脸跟踪模块3发送的人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至虹膜摄像模块1，接收虹膜摄像模块1发送的虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作。
在一种具体的实施例中，控制模块2可根据处理结果对安防***进行开启操作，或者根据处理结果控制安防***内的某个装置进行相应的操作，其中，控制模块2可优选为CPU处理器，当然，此处仅为较为优选的实施方案，在其他实施例中，也可以根据需要自行选择控制模块2的类型，均在本发明的保护范围内。
本发明提供的基于虹膜识别的安防控制***，包括人脸跟踪模块3、虹膜摄像模块1和控制模块2。其中，通过人脸跟踪模块3在人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块2，控制模块2更加预设算法确定眼睛位置，并控制虹膜摄像模块1启动，虹膜摄像模块1捕获虹膜图片，控制模块2对虹膜图片进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作，如控制安防***开启等。应用本发明提供的***，通过先确定人脸所在位置，再捕获虹膜图片，免去用户在虹膜识别时需对准多次摄像模组的步骤，提高用户体验。
进一步地，控制模块2包括：
图像处理单元，用于接收虹膜摄像模块1发送的虹膜图片并进行归一化处理和编码输出，将编码发送至信息配对单元；
信息配对单元，用于接收图像处理单元发送的编码，并根据预存的虹膜信息编码进行信息配对，并将配对结果发送至主控单元；
主控单元，用于接收人脸跟踪模块3发送的人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至虹膜摄像模块1，接收信息配对单元发送的配对结果，并根据配对结果控制安防***进行相应的操作。
其中，归一化是一种简化计算的方式，即将有量纲的表达式，经过变换，化为无量纲的表达式，成为标量。其具体的执行步骤可参考现有技术，在此不再赘述。图像处理单元根据虹膜摄像模块1发送的虹膜图片进行处理，以形成信息配对单元中所认可的数据形式，信息配对单元将图像处理单元发送的编码和预存的虹膜信息编码进行配对，当然在其他实施例中，也可以根据当前科技技术水平，对虹膜信息进行其他形式的处理，此处编码形式仅为较为优选的实施方案。主控单元可根据预设算法通过人脸位置信息确定眼睛所在位置，并控制虹膜摄像模块1启动，且根据信息配对单元的配对结果对安防***进行相应的操作。
更进一步地，主控单元还用于：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置，并发送驱动信号至虹膜摄像模块1。
Gabor小波变换具体为根据模拟人类视觉***而产生。通过模拟人类视觉***，可以将视网膜成像分解成一组滤波图像，每个分解的图像能够反映频率和方向在局部范围内的强度变化。通过一组多通道Gabor滤波器，可以获得纹理特征。灰度积分算法具体为取左右边界之间的人脸区域作为研究对象，作该图像的水平灰度投影曲线，观察人脸区域图像的水平投影曲线，此曲线的第一个极小值点对应人的头顶，而曲线的最大值点和次最大值点分别对应人的额头部位和人的鼻中部，这样就可以轻易地求得人眼所处的大致水平位置。当然，在其他实施例中，根据科学技术的不断发展，也可以通过其他算法或装置计算眼睛的位置，只要能够达到相同的技术效果即可。
在上述各实施例的基础上，人脸跟踪模块3包括：
红外传感器，用于检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则发送启动信号至摄像单元；
摄像单元，用于接收红外传感器发送的启动信号，捕获并定位人脸位置，将人脸位置信息发送至主控单元。
根据红外传感器检测人体的具***置，优选的，可将红外传感器的检测范围设定为拍摄区域，则可通过红外传感器的检测范围确定人体是否处于拍摄区域内，当然在其他实施例中，也可以通过红外传感器检测人体的位置信息，并通过主控单元进行计算判断人体是否处于拍摄区域内。
摄像单元可优选为基于Adaboost算法的摄像头，Adaboost是一种迭代算法，其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器)，然后把这些弱分类器集合起来，构成一个更强的最终分类器(强分类器)。且该摄像装置一般可以实现360度旋转，以全方位的对拍摄区域内的人脸进行图像摄取。
具体的，主控单元还用于：
当信息配对单元在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
优选地，可通过设置计算器对未配对成功次数进行统计，当超过预设次数时，主控单元可控制报警器启动，提高安防***的安全性，当然，在其他实施例中，也可以发送提示信息至***关联终端，以提示关联用户当前有不法分子对***进行不法操作。或者也可以直接将该***进行锁死处理，可根据实际的需要自行进行设置，均在本发明的保护范围内。
基于上述实施例中提供的基于虹膜识别的安防控制***，本发明还提供了一种基于虹膜识别的安防控制方法，该方法包括：
当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置；
根据人脸位置信息和预设算法确定眼睛位置；
捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作。
本发明提供的基于虹膜识别的安防控制***及方法，包括人脸跟踪模块、虹膜摄像模块和控制模块。其中，通过人脸跟踪模块在人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块，控制模块更加预设算法确定眼睛位置，并控制虹膜摄像模块启动，虹膜摄像模块捕获虹膜图片，控制模块对虹膜图片进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作，如控制安防***开启等。应用本发明提供的***，通过先确定人脸所在位置，再捕获虹膜图片，免去用户在虹膜识别时需对准多次摄像模组的步骤，提高用户体验。
具体的，捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作，包括：
将虹膜图片进行归一化处理和编码输出；
将编码与预存的虹膜信息编码进行信息配对；
根据配对结果控制安防***进行相应的操作。
进一步地，根据预设算法确定眼睛位置，包括：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置。
在上述各实施例的基础上，当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，包括：
检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则捕获并定位人脸位置。
更进一步地，该方法还包括：
当在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种基于虹膜识别的安防控制***及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于虹膜识别的安防控制***，其特征在于，包括：
人脸跟踪模块，用于当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，并将人脸位置信息发送至控制模块；
虹膜摄像模块，用于接收所述控制模块发送的驱动信号，捕获虹膜图片并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于接收所述人脸跟踪模块发送的所述人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至所述虹膜摄像模块，接收所述虹膜摄像模块发送的虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制安防***进行相应的操作。
2.根据权利要求1所述的基于虹膜识别的安防控制***，其特征在于，所述控制模块包括：
图像处理单元，用于接收所述虹膜摄像模块发送的虹膜图片并进行归一化处理和编码输出，将所述编码发送至信息配对单元；
所述信息配对单元，用于接收所述图像处理单元发送的编码，并根据预存的虹膜信息编码进行信息配对，并将配对结果发送至主控单元；
所述主控单元，用于接收所述人脸跟踪模块发送的所述人脸位置信息，并根据预设算法确定眼睛位置，发送驱动信号至所述虹膜摄像模块，接收所述信息配对单元发送的配对结果，并根据配对结果控制所述安防***进行相应的操作。
3.根据权利要求2所述的基于虹膜识别的安防控制***，其特征在于，所述主控单元还用于：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置，并发送驱动信号至虹膜摄像模块。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于虹膜识别的安防控制***，其特征在于，所述人脸跟踪模块包括：
红外传感器，用于检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则发送启动信号至摄像单元；
所述摄像单元，用于接收所述红外传感器发送的启动信号，捕获并定位人脸位置，将所述人脸位置信息发送至所述主控单元。
5.根据权利要求4所述的基于虹膜识别的安防控制***，其特征在于，所述主控单元还用于：
当所述信息配对单元在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
6.一种基于虹膜识别的安防控制方法，其特征在于，包括：
当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置；
根据所述人脸位置信息和预设算法确定眼睛位置；
捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制所述安防***进行相应的操作。
7.根据权利要求6所述的基于虹膜识别的安防控制方法，其特征在于，所述捕获虹膜图片并进行数据处理，根据处理结果控制所述安防***进行相应的操作，包括：
将所述虹膜图片进行归一化处理和编码输出；
将所述编码与预存的虹膜信息编码进行信息配对；
根据配对结果控制所述安防***进行相应的操作。
8.根据权利要求7所述的基于虹膜识别的安防控制方法，其特征在于，所述根据预设算法确定眼睛位置，包括：
根据Gabor小波变换和灰度积分投影算法确定眼睛位置。
9.根据权利要求6-8任一项所述的基于虹膜识别的安防控制方法，其特征在于，所述当人脸处于拍摄区域时确定人脸位置，包括：
检测人体是否处于拍摄区域内，若是，则捕获并定位人脸位置。
10.根据权利要求9所述的基于虹膜识别的安防控制方法，其特征在于，还包括：
当在预设次数内配对未成功时，控制报警器启动。
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