CN109726694A - 一种虹膜图像采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虹膜图像采集方法及装置，其虹膜图像采集方法，包括如下步骤：S1、启动第二摄像头，并实时显示现场画面；S2、当测绘现场画面出现人脸后，提示用户移动人脸至合适位置；S3、人脸位置进入虹膜识别区域后，启动第一摄像头和红外补光灯获取虹膜图像；S4、对虹膜图像进行预处理，并提取虹膜特征、与数据库中的虹膜数据进行匹配后输出身份判定结果。其虹膜识别装置，包括：处理器；第一摄像头，用于获取虹膜图像；第二摄像头，用于获取人脸图像；红外补光灯；显示屏；闪存；通讯接口模块，用于与外部设备通信连接；第一摄像头、第二摄像头、红外补光灯、显示屏、内存、闪存、通讯接口模块信号端分别与处理器信号端通信连接。

Description

一种虹膜图像采集方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，特别是涉及一种虹膜图像采集方法及装置。

背景技术

自从虹膜识别技术的出现并随着科技的日新月异，虹膜识别技术开始走进人们的日常生活：虹膜识别技术已被应用于矿井工地、监狱/反恐/公安/海关/看守所、金融/银行/税务、小孩丢失等等领域，为人行通道管理，企事业单位管理或者身份识别管理提供了便利，这得益于虹膜识别技术具有防仿性、稳定性、唯一性、非接触性等特点，这使其成为一项非常重要的，特别适用于保密性要求高的环境感知技术。虹膜识别技术已经在国内外许多领域正发挥着越来越大的作用，如在机场与海港的身份自动检测***进行通关管理，在重点防范区域、通道、口岸应用对已认证人员授予不同的权限并对试图强行通过的未经认证的人员由***自动采取措施将其封闭在警戒空间。由于虹膜是位于人眼的一部分，需要在较近的距离方能采集到较高质量清晰的虹膜图像，并且需要利用红外光线的照射才更好采集到质量更高的虹膜图像，所以当人们需要进行虹膜识别时，都会靠近虹膜识别装置上并根据眼睛出现在指定区域内方能获得符合虹膜识别要求的图像，通常显示在屏膜上的虹膜图像是黑白的，并且在LED的照射中心区域的地方非常明亮，边缘区域的地方非常暗，此时人眼靠得非常的近，这种从屏幕上的光线刺激很容易人们的反感或抗拒；特别是在周围环境很漆黑的情况下，还会有吓人的感觉，从而出现抵触心理，这种不友好的用户体验影响了虹膜识别技术的广泛应用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种虹膜采集方法及装置，可以解决虹膜识别过程中从采集到识别的全过程的虹膜图像不需要再出现在显示屏上，通过使用到更自然更亲切的交互界面，使用户的心情更愉悦，增进用户使用与体验的友好性，从而更有利于虹膜识别技术的推广与广泛应用。

为实现上述目的，本发明提供了首先是在虹膜识别装置上集成两个摄像头，这两个摄像头在组装前需要进行人脸图像和虹膜图像标定，标定好之后虹膜识别装置的第一摄像头用于黑白的虹膜图像采集，第二摄像头用于彩色的现场图像采集，然后在使用虹膜识别装置时，显示屏上一直显示从人脸摄像头采集到的实时画面，当检测到人脸出现在画面中央时才启动虹膜摄像头进行虹膜图像采集并进行虹膜识别输出判断结果，但是从始至终均让用户感受不到虹膜识别过程的存在，而是看到用户自己的彩色的人脸画面，从而实现良好的体验。

本发明示范概念中一个期望，提供一种虹膜图像采集方法，其技术方案包括如下步骤：

(1)虹膜图像的标定，将第一摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头；此时标定版的眼晴图像被固定在一个近距的位置上，第一摄像头将采集到标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的眼晴三维坐标系参数；

移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第一摄像头将采集到标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的眼晴三维坐标系参数；

移动标定版的眼晴图像到一个远距的位置上，第一摄像头将采集到标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的眼晴三维坐标系参数；

最后通过这三组参数和标准的虹膜识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

(2)人脸图像的标定，将第二摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第二摄像头；此时标定版的人脸图像被固定在一个近距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的人脸三维坐标系参数；

移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的人脸三维坐标系参数；

移动标定版的人脸图像到一个远距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的人脸三维坐标系参数；最后通过这三组参数和标准的人脸识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

(3)人脸与虹膜的标定，将第一摄像头和第二摄像头同时放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头和第二摄像头；此时同时获得标定版上的人脸图像和虹膜图像，计算出第一摄像头的光轴和第二摄像头的光轴，然后通过计算标定版上的人脸位置和虹膜图像位置与第一摄像头位置和第二摄像头位置之间的几何关系之后，将第一摄像头和第二摄像头的相对固定位置参数写入这个相机***内。

(4)标定好后的第一摄像头和第二摄像头被安装到虹膜识别装置上，虹膜识别装置在通电后进入虹膜识别***，此时将第二摄像头采集的视频设置并出现在显示屏上，当检测到显示屏出现了人脸画面后，虹膜识别装置的处理器的人脸检测单元计算出人脸的位置并从从相***内的位置参数读出进行匹配；

若检测到人脸位置处于非虹膜识别区域范围内，则可以通过语音来提示用户移动人脸位置至合适的位置，可以通过显示屏上包括但不限于文字或/与图形或/与色彩的画面来提示用户移动人脸位置至合适的位置，也可以同时通过语音与显示屏画面来提示用户移动移动人脸位置至合适的位置。

当人脸图像出现在所述的显示屏的上方时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要蹲低一些，使用户人脸向下移至虹膜识别的允许范围内；

当人脸图像出现在所述的显示屏的下方时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站高一些，使用户人脸向向移至虹膜识别的允许范围内；

当人脸图像出现在所述的显示屏的偏大时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站远一些，使用户人脸向后移至虹膜识别的允许范围内；

当人脸图像出现在所述的显示屏的偏小时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站近一些，使用户人脸向前移至虹膜识别的允许范围内。

一旦检测到人脸位置进入虹膜识别区域，则虹膜识别装置马上停止提示人脸位置不再需要调整的指令并发出启动虹膜识别的指令，同时启动第一摄像头和红外补光灯并获取虹膜图像；

处理器在收到虹膜图像之后进行虹膜图像预处理，所述虹膜图像预处理包括在虹膜图像中定位虹膜位置与内外边缘，检测虹膜区域中被眼睑、睫毛与高亮点遮挡的部分，归一化虹膜图像以及虹膜图像增强，具体技术内容的的出处可以在百度文库中检索论文《用户较少配合情况下的虹膜识别方法研究》得出，进行完虹膜图像预处理这一过程之后，然后提取虹膜特征和编码，再与预先存储的虹膜特征库信息进行对比，最后输出身份判定结果；在虹膜识别过程中所述的显示屏画面从始至终均不会出现虹膜图像。

(5)虹膜识别装置将输出身份判定结果，可以通过通讯接口模块，包括但不限于继电器接口、韦根接口、以太网接口等与外部设备进行通讯传输数据，从而实现门禁的开关控制。

本发明的有益效果是：本发明的虹膜识别装置可以实现虹膜识别的全过程在所述的显示屏上仅出现用户的彩色图像，而不是传统的黑白图像，避免黑白画面给用户带来的抵抗、反感、恐吓等一些不友好的体验；由于所述的显示屏一直出现的是彩色的、人脸的画面，更符合人们使用的尽量期望，从而增强虹膜识别的体验，让用户在实际的使用中看起来使用的人脸识别而不是虹膜识别，更有利于市场推广；更重要的是，虹膜识别更安全一些，用户的使用的虹膜识别装置的性价比更高，使人们更了解虹膜识别技术原来也是非常便利的身份认证方法。

附图说明

图1是眼睛标定流程示意图。

图2是人脸标定流程示意图。

图3是人脸与眼睛标定流程示意图。

图4是虹膜采集与识别流程示意图。

图5是本发明实施例提供的虹膜采集方法的流程示意图。

图6是本发明实施例提供的虹膜识别装置的模块示意图。

图7是本发明实施例提供的虹膜识别装置的使用流程示意图

图8是本发明实施例提供的虹膜识别装置的人脸与虹膜之间的光学***设计示意图与实施使用效果图。

图9是本发明实施例提供的虹膜识别装置使用时的人脸显示效果示意图。

图10是本发明实施例提供的虹膜识别装置非使用时的虹膜显示效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1-图4，具体技术方案包括如下步骤：

1.虹膜图像的标定

1.1启动标定***，并点亮第一摄像头(启动第一摄像头)，将第一摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头；

1.2将标定版的眼晴图像固定在一个近距的位置上，第一摄像头采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的眼晴三维坐标系参数；

1.3移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第一摄像头再次采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的眼晴三维坐标系参数；

1.4移动标定版的眼晴图像到一个远距的位置上，第一摄像头继续采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的眼晴三维坐标系参数；

1.5最后，通过1.1-1.3这三组参数和标准的虹膜识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

具体地：

瞳孔的标定参数的计算公式：

根据放大率公式：

其中k为放大率，H为物高，h为像高。

根据成像原理公式：

其中u为物距，v为像距，f为相机的焦距。

对于同一个相机，f，k是固定；对于同一个瞳孔，H是固定的；因此物距u和像高h存在一定的关系：

u∝h

当我们从相机获得一张图像的瞳孔的像高h时，那么我们就可以知道其的瞳孔与相机之间的距离(即物距u)；

当我们从相机获得一张图像的瞳孔的像高h的同时，我们也可以获得该瞳孔中心位置所在图像中相对于图像中任意选择一点(通常以相机起始像素点或中心点)作为原点，那么就可获得该瞳孔中心位置的空间坐标(x，y，z)，其中：

z＝h*s，其中s为标定系数。标定系数我们通过标定***预先存储在相机***内。即在标定***中，我们首先将瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d1(1.1中的距离)，我们可以获得该瞳孔在该距离下的像高h1(1.2中的距离)，同理我们可以获得瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d2相应的像高h2，为了更得更精确的标定***，我们通常还会再增加一组参数，即将瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d3(1.3中的距离)并获取相应的像高d3，因此我们就可以确定该相机的标定系数：

s∝[h1/d1，h2/d2，h3/d3]

同理，我们可以获得人脸轮廓的标定参数。

2.人脸图像的标定

2.1启动第二摄像头，将第二摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第二摄像头，第二摄像头检测人脸；

2.2标定版的人脸图像被固定在一个近距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的人脸三维坐标系参数；

2.3移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的人脸三维坐标系参数；

2.4移动标定版的人脸图像到一个远距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的人脸三维坐标系参数；最后通过这三组参数和标准的人脸识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

3.人脸与虹膜的标定，将第一摄像头和第二摄像头同时放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头和第二摄像头；

3.1第一摄像头和第二摄像头同时获得标定版上的人脸图像和虹膜图像，计算出第一摄像头的光轴和第二摄像头的光轴，然后通过计算标定版上的人脸位置和虹膜图像位置与第一摄像头位置和第二摄像头位置之间的几何关系之后来固定下来，具体如下：在同一个标定版上同时有人脸轮廓和瞳孔轮廓，按照标准的人眼与人脸比例几何的参数，如它们俩之间的位置平面关系参数来确认(也就是以其中一个或选定一点为坐标原点建立坐标进行确定)，通过平面坐标来计算两点相对位置就可以计算出来结果，然后比较标定版的参数和实际计算出来的结果是否在允许的误差范围内，满足则为合格品，所以这两个模组就可以把相对位置固定下来，最后将第一摄像头和第二摄像头的相对固定位置参数写入这个相机***内；

4.将标定好后的第一摄像头和第二摄像头安装到虹膜识别装置上，虹膜识别装置在通电后与虹膜识别***通讯，将第二摄像头采集的视频显示在显示屏上，当检测到显示屏出现了人脸画面后，虹膜识别装置的处理器内置的人脸检测单元计算出人脸的位置，并根据此位置从相机***内读出相对固定位置参数，然后进行匹配；

匹配的参数就是前面标定好的三维坐标系的基准参数及通过标定版计算出的误差范围参数作为参考参数，当实时计算出人脸的三维坐标的数值后，对实时的数值与参考的参数进行对比即可，超出允许的范围就需要调整人脸的位置，直至人脸出现在允许的画面内。

4.1若检测到人脸位置处于非虹膜识别区域范围内，则可以通过语音来提示用户移动人脸位置至合适的位置，可以通过显示屏上包括但不限于文字或/与图形或/与色彩的画面来提示用户移动人脸位置至合适的位置，也可以同时通过语音与显示屏画面来提示用户移动移动人脸位置至合适的位置。

4.2当人脸图像出现在所述的显示屏的上方时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要蹲低一些，使用户人脸向下移至虹膜识别的允许范围内；

4.3当人脸图像出现在所述的显示屏的下方时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站高一些，使用户人脸向向移至虹膜识别的允许范围内；

4.4当人脸图像出现在所述的显示屏的偏大时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站远一些，使用户人脸向后移至虹膜识别的允许范围内；

4.5当人脸图像出现在所述的显示屏的偏小时，会通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站近一些，使用户人脸向前移至虹膜识别的允许范围内。

4.6一旦检测到人脸位置进入虹膜识别区域，则虹膜识别装置马上停止提示人脸位置不再需要调整的指令并发出启动虹膜识别的指令，同时启动第一摄像头和红外补光灯并获取虹膜图像；

处理器在收到虹膜图像之后进行虹膜图像预处理，所述虹膜图像预处理包括在虹膜图像中定位虹膜位置与内外边缘，检测虹膜区域中被眼睑、睫毛与高亮点遮挡的部分，归一化虹膜图像以及虹膜图像增强，具体技术内容的的出处可以在百度文库中检索论文《用户较少配合情况下的虹膜识别方法研究》得出，进行完虹膜图像预处理这一过程之后，然后提取虹膜特征和编码，再与预先存储的虹膜特征库信息进行对比，最后输出身份判定结果；在虹膜识别过程中所述的显示屏画面从始至终均不会出现虹膜图像。

5.虹膜识别装置将输出身份判定结果，可以通过通讯接口模块，包括但不限于继电器接口、韦根接口、以太网接口等与外部设备进行通讯传输数据。这种设计可以应用在禁的开关控制上。

参见图5，一种虹膜图像采集方法，包括如下步骤：

S1、启动第二摄像头，并实时显示现场画面；

S2、当测绘现场画面出现人脸后，提示用户移动人脸至合适位置；

S3、人脸位置进入虹膜识别区域后，启动第一摄像头和红外补光灯获取虹膜图像；

S4、对虹膜图像进行预处理，并提取虹膜特征、与数据库中的虹膜数据进行匹配后输出身份判定结果。

参见图6，一种虹膜识别装置，包括：

处理器17，用于收发、解析控制信号，同时根据预设程序计算参数；

第一摄像头11，用于获取虹膜图像；

第二摄像头12，用于获取人脸图像；

红外补光灯13，用于在第一摄像头11采集虹膜图像时进行补光；

显示屏14，用于显示第二摄像头12采集的图像；

内存15，用于存储处理器待处理或正在处理的数据；

闪存16，用于存储数据；

通讯接口模块18，用于与外部设备通信连接，包括：继电器18b、以太网结构18a、韦根接口18c。

第一摄像头、第二摄像头、红外补光灯、显示屏、内存、闪存、通讯接口模块信号端分别与处理器信号端通信连接。

参见图7，虹膜识别装置使用时，第二摄像头采集视频，并将视频实时传输至处理器17内置的实时画面处理单元17a进行处理，然后将视频显示在显示屏14上；具体可以参考现有的自助证件照照相机。

在实时画面处理单元17a进行处理时或根据内置程序检测人脸，主要是通过内置的人脸检测单元17b进行检测；

人脸检测单元17b将检测到的人脸与人脸库16a内的人脸数据进行比对，找出人脸预先存储的信息，人脸库16a存储在闪存16内；

人脸检测单元17b从人脸库中匹配到人脸后，调用改人脸对应的虹膜信息，同时启动第一摄像头11采集虹膜图像，然后将虹膜图像传输至虹膜识别单元17C，虹膜识别单元为内置在处理器17内的程序，其用于识别采集的虹膜图像上的虹膜信息，并与存储在闪存16内的虹膜特征库16b共同输送至内置在处理器17内的判定单元17d进行比对；可以将之前通过人脸识别后调取的虹膜信息进行优先比对，如果比对通过，则输出身份确认信息，反之则输出身份确认失败信息。

参见图8，显示屏14上显示安装框1，安装框1上显示人脸2，在图8第二行由做至右的视图依次表示：过高人脸图像2a、过低人脸图像2b、过近人脸图像2c、过远人脸图像2d；

过高人脸图像2a时，安装框显示需要蹲低一些；过低人脸图像2b，安装框显示需要站高一些；过近人脸图像2c，安装框显示需要站远一些；过远人脸图像2d，安装框显示需要站近一些；

参见图9，其为虹膜识别装置采集待识别人脸图像21的示意图，其中显示屏14固定在安装框1上，且第一摄像头11、第二摄像头12、红外补光灯13安装在安装框1上，且位于显示屏14上方。

参见图10，其为虹膜识别装置采集虹膜图像22的示意图，实际使用时，虹膜图像22不显示在显示屏上。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种虹膜图像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、启动第二摄像头，并实时显示现场画面；

S2、当测绘现场画面出现人脸后，提示用户移动人脸至合适位置；

S3、人脸位置进入虹膜识别区域后，启动第一摄像头和红外补光灯获取虹膜图像；

S4、对虹膜图像进行预处理，并提取虹膜特征、与数据库中的虹膜数据进行匹配后输出身份判定结果。

2.如权利要求1所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，在S1之前，还包括如下步骤：

1.虹膜图像的标定；

2.人脸图像的标定；

3.人脸与虹膜的标定；

4.将标定好后的第一摄像头和第二摄像头安装到虹膜识别装置上，虹膜识别装置在通电后与虹膜识别***通讯；

5.虹膜识别装置将输出身份判定结果。

3.如权利要求2所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，1.虹膜图像的标定，包括如下步骤：

1.1启动标定***，并点亮第一摄像头，将第一摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头；

1.2将标定版的眼晴图像固定在一个近距的位置上，第一摄像头采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的眼晴三维坐标系参数；

1.3移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第一摄像头再次采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的眼晴三维坐标系参数；

1.4移动标定版的眼晴图像到一个远距的位置上，第一摄像头继续采集标定版上的眼睛图像，并找到眼睛轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的眼晴三维坐标系参数；

1.5最后，通过1.1-1.3这三组参数和标准的虹膜识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

4.如权利要求3所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，眼睛的大小与距离和第一摄像头的光轴及视场角的关系计算方式如下：

瞳孔的标定参数的计算公式：

根据放大率公式：

其中k为放大率，H为物高，h为像高；

根据成像原理公式：

其中u为物距，v为像距，f为相机的焦距；

对于同一个相机，f，k是固定；对于同一个瞳孔，H是固定的；因此物距u和像高h存在一定的关系：

u∝h

当从相机获得一张图像的瞳孔的像高h时，就可知道其物距u；同时，将获该瞳孔中心位置所在图像中相对于图像中任意选择一点作为原点，那么就可获得该瞳孔中心位置的空间坐标(x，y，z)，其中：z＝h*s，其中s为标定系数；

标定系数我们通过标定***预先存储在相机***内。

5.如权利要求4所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，首先将瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d1，可获得该瞳孔在该距离下的像高h1；

同理，可获得瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d2相应的像高h2；

可还可获得瞳孔标定版放置与相机的某一个固定距离d3，并获取相应的像高d3，因此就可确定该相机的标定系数：

s∝[h1/d1，h2/d2，h3/d3]。

6.如权利要求2所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，2.人脸图像的标定，包括如下步骤：

2.1启动第二摄像头，将第二摄像头放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第二摄像头，第二摄像头检测人脸；

2.2标定版的人脸图像被固定在一个近距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立近距处的人脸三维坐标系参数；

2.3移动标定版的眼晴图像到一个中距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立中距处的人脸三维坐标系参数；

2.4移动标定版的人脸图像到一个远距的位置上，第二摄像头将采集到标定版上的人脸图像，并找到人脸轮廓在图像上位置后根据几何关系计算出人脸的大小与距离和第二摄像头的光轴及视场角的关系，从而确立远距处的人脸三维坐标系参数；最后通过这三组参数和标准的人脸识别有效区域参数进行关联计算得出补偿参数，最终这个补偿参数写入这个相机***内。

7.如权利要求2所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，3.人脸与虹膜的标定，包括如下步骤：将第一摄像头和第二摄像头同时放置到标定***的指定位置，启动标定***并点亮第一摄像头和第二摄像头；

3.1第一摄像头和第二摄像头同时获得标定版上的人脸图像和虹膜图像，计算出第一摄像头的光轴和第二摄像头的光轴，然后通过计算标定版上的人脸位置和虹膜图像位置与第一摄像头位置和第二摄像头位置之间的几何关系之后，将第一摄像头和第二摄像头的相对固定位置参数写入这个相机***内。

8.如权利要求2所述的虹膜图像采集方法，其特征在于，4.将标定好后的第一摄像头和第二摄像头安装到虹膜识别装置上，虹膜识别装置在通电后与虹膜识别***通讯，包括如下步骤：

将第二摄像头采集的视频显示在显示屏上，当检测到显示屏出现了人脸画面后，虹膜识别装置的处理器内置的人脸检测单元计算出人脸的位置，并根据此位置从相机***内读出相对固定位置参数，然后进行匹配；

4.1若检测到人脸位置处于非虹膜识别区域范围内，则通过语音来提示用户移动人脸位置至合适的位置，可通过显示屏上包括但不限于文字或/与图形或/与色彩的画面来提示用户移动人脸位置至合适的位置，也可同时通过语音与显示屏画面来提示用户移动移动人脸位置至合适的位置；

4.2当人脸图像出现在所述的显示屏的上方时，通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要蹲低一些，使用户人脸向下移至虹膜识别的允许范围内；

4.3当人脸图像出现在所述的显示屏的下方时，通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站高一些，使用户人脸向向移至虹膜识别的允许范围内；

4.4当人脸图像出现在所述的显示屏的偏大时，通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站远一些，使用户人脸向后移至虹膜识别的允许范围内；

4.5当人脸图像出现在所述的显示屏的偏小时，通过所述的显示屏或者喇叭提醒用户需要站近一些，使用户人脸向前移至虹膜识别的允许范围内；

4.6一旦检测到人脸位置进入虹膜识别区域，则虹膜识别装置马上停止提示人脸位置不再需要调整的指令并发出启动虹膜识别的指令，同时启动第一摄像头和红外补光灯并获取虹膜图像；

处理器在收到虹膜图像之后进行虹膜图像预处理，然后提取虹膜特征和编码，再与预先存储的虹膜特征库信息进行对比，最后输出身份判定结果；在虹膜识别过程中所述的显示屏画面从始至终均不会出现虹膜图像。

9.一种虹膜识别装置，其特征在于，包括：

处理器，用于收发、解析控制信号，同时根据预设程序计算参数；

第一摄像头，用于获取虹膜图像；

第二摄像头，用于获取人脸图像；

红外补光灯，用于在第一摄像头11采集虹膜图像时进行补光；

显示屏，用于显示第二摄像头12采集的图像；

内存，用于存储处理器待处理或正在处理的数据；

闪存，用于存储数据；

通讯接口模块，用于与外部设备通信连接；

第一摄像头、第二摄像头、红外补光灯、显示屏、内存、闪存、通讯接口模块信号端分别与处理器信号端通信连接。

10.如权利要求9所述的虹膜识别装置，其特征在于，使用时，第二摄像头采集视频，并将视频实时传输至处理器内置的实时画面处理单元进行处理，然后将视频显示在显示屏上；

在实时画面处理单元进行处理时或根据内置的通过内置的人脸检测单元检测人脸；

人脸检测单元将检测到的人脸与人脸库内的人脸数据进行比对，找出人脸预先存储的信息，人脸库存储在闪存内；

人脸检测单元从人脸库中匹配到人脸后，调用改人脸对应的虹膜信息，同时启动第一摄像头采集虹膜图像，然后将虹膜图像传输至虹膜识别单元；

虹膜识别单元为内置在处理器内的程序，其用于识别采集的虹膜图像上的虹膜信息，并与存储在闪存内的虹膜特征库共同输送至内置在处理器内的判定单元进行比对；如果比对通过，则输出身份确认信息，反之则输出身份确认失败信息。