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专利名称 | 虹膜图像拾取装置和虹膜鉴别装置 |
申请号 | CN02146956.3 | 申请日期 | 2002-10-29 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2003-05-14 | 公开/公告号 | CN1416779 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | A61B5/117 | IPC分类号 | A;6;1;B;5;/;1;1;7查看分类表>
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申请人 | 松下电器产业株式会社 | 申请人地址 | 日本大阪府
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 松下电器产业株式会社 | 当前权利人 | 松下电器产业株式会社 |
发明人 | 中井川知由;生驹贤 |
代理机构 | 北京市柳沈律师事务所 | 代理人 | 马高平;杨梧 |
摘要
一种虹膜图像拾取装置包括:一个用于拾取人的虹膜图像的图像拾取部件;一个基本上设置在上述图像拾取部件上方以引导所述人站在适当位置并指示该人的鉴别进程的指示部件;和一个用于控制所述指示部件的控制器;所述虹膜图像拾取装置进一步包括:一凹槽,其基本上设置在上述图像拾取部件上方,所述指示部件布置在所述凹槽的底部;所述指示部件包括:多个分别径向布置的LED组,其中包括中心条指示器和中心LED;分别设置在邻近凹槽右/左壁位置上的右/左条形LED组。
1.一种虹膜图像拾取装置,包括:
一个用于拾取人的虹膜图像的图像拾取部件;
一个基本上设置在上述图像拾取部件上方以引导所述人站在适当位置 并指示该人的鉴别进程的指示部件;和一个用于控制所述指示部件的控制器;
所述虹膜图像拾取装置进一步包括:一凹槽,其基本上设置在上述图 像拾取部件上方,所述指示部件布置在所述凹槽的底部;
所述指示部件包括:
多个分别径向布置的LED组,其中包括中心条指示器和中心LED;
分别设置在邻近凹槽右/左壁位置上的右/左条形LED组。
2.如权利要求1所述的虹膜图像拾取装置,其中每个所述右/左条形 指示器的长度等于所述中心条形指示器的长度。
3.如权利要求1所述的虹膜图像拾取装置,其中所述中心条形指示器 的长度比每个所述右/左条形指示器的长度长。
4.如权利要求1所述的虹膜图像拾取装置,其中凹部设在所述凹槽的 上壁和下壁的所述条形指示器的延长部分上。
5.一虹膜鉴别装置,包括一如权利要求1所述的虹膜图像拾取装置。
技术领域\n本发明涉及一种在拾取用于个人鉴别的虹膜图像中,用于引导眼睛位 置的虹膜图像拾取装置和一种虹膜鉴别装置,并尤其涉及一种能够通过降 低虹膜图像拾取重复次数,高速进行虹膜鉴别的虹膜图像拾取装置和虹膜 鉴别装置。\n背景技术\n图8A是传统虹膜鉴别装置的正视图。图8B是图8A沿B-B线的部分 视图。图8C是图8A所示虹膜一次拾取图像的视线引导部件的放大视图。 虹膜鉴别装置设置一个用于在其正面传导近红外光的拾取窗1,和一个布置 在其后的虹膜图像拾取照相机(未示出)。近红外光的传导窗2,3布置在 拾取窗1的两侧。近红外光发射装置(未示出)布置在近红外光的传导窗2, 3的后侧。\n一个用于虹膜图像拾取的视线引导部件4设置在拾取窗1上部。用于 虹膜图像拾取的视线引导部件4具有LED组6,所述LED组6以预定形状形 成在约1.5cm长的右/左壁5L,5R和上/下壁5U,5D围成的凹槽5的底部5a 上。在所示实施例中,所述LED组6以长方形框的形状布置。用于虹膜图 像拾取的视线引导部件4在其周围包括用于指示虹膜鉴别进程的报告LED7, 和用于提醒被鉴别人员向前/向后移动的指示LED8。\n当被鉴别人员面对拾取窗1站在左侧时,被鉴别人员看到LED组6的 长方形框的左框6L是一个比实际形状细的形状,或者不能看倒左框6L,因 被左壁5L阻挡。当被鉴别人员面对拾取窗1站在右侧时,长方形框的右框 6R由右壁5R阻挡。为了面向拾取窗1站立,被鉴别人员移动到他/她看见 长方形框的右/左框6R,6L没有被部分或者全部隐藏的位置。\n类似地,当一高个子人来到距离虹膜鉴别装置很近的地方,长方形框 的上框6U被上壁5U部分隐藏。当一矮个子人来到距离虹膜鉴别装置很近 的地方,长方形框的下框6D被下壁5D部分隐藏。因此使这些被鉴别人员 能够前后调节。为了前后调节,如果被拍摄人的图像没有站在预定尺寸内, 那么一个控制器打开指示LED8以指示被鉴别人员前或后移动,以及在用于 虹膜图像拾取的视线引导部件4上的该指示器。\n如果在虹膜鉴别装置上拍摄了虹膜图像,报告LED7打开,以为被鉴别 人员报告鉴别的进程,使其知道在进行图像拾取中。被鉴别人员看到这一 指示知道在进行图像拾取或者已完成图像拾取及在进行鉴别中。\n上述的用于虹膜图像拾取的视线引导部件4能够引导被鉴别人员站在 对于鉴别虹膜图像最佳的拍摄位置。但是,当报告LED7或者指示LED8打 开,而被鉴别人员看到凹槽5中的LED组6时,被鉴别人员自然转向报告 LED7或者指示LED8,因此人的眼睛的位置离开原来的初始位置。这不可能 进行虹膜图像拾取,因此需要重新进行虹膜图像拾取。重复进行几次沉闷 的虹膜鉴别,给被鉴别人员带来不愉快的感觉。\n发明内容\n本发明的目的是提供一种虹膜图像拾取装置和虹膜鉴别装置,这些装 置能够降低虹膜图像拾取重复次数,以加速虹膜鉴别。\n本发明提供一种虹膜图像拾取装置,包括:\n一个用于拾取人的虹膜图像的图像拾取部件;\n一个基本上设置在上述图像拾取部件上方以引导所述人站在适当位置 并指示该人的鉴别进程的指示部件;和\n一个用于控制所述指示部件的控制器;\n所述虹膜图像拾取装置进一步包括:一凹槽,其基本上设置在上述图 像拾取部件上方,所述指示部件布置在所述凹槽的底部;\n其中所述指示器部件包括:\n多个分别径向布置的LED组,其中包括中心条指示器和中心LED;\n分别设置在邻近凹槽右/左壁位置上的右/左条形LED组。\n为达到上述目的的虹膜图像拾取装置的特征是该装置包括:用于拍摄 被鉴别人员虹膜的图像拾取装置;设置在图像拾取装置正上方的指示装置, 它用于引导被鉴别人员站在被鉴别人员的位置上以及显示被鉴别人员的鉴 别进程;和用于控制指示装置的控制装置。在这种结构中,被鉴别人员知 道鉴别的进程,他/她的视线没有转移并且获得良好的虹膜图像。\n优选地,本虹膜图像拾取装置的特征是指示装置包括一个以径向布置 的LED组。在这种结构中,可以利用径向的指示装置以顺时针或者逆时针 方向显示鉴别进程,因此允许直观地报告进程。\n优选地,本虹膜图像拾取装置的特征是指示装置布置在凹槽的底部, 并以被鉴别人员的视线方向凹下。这种结构中,当被鉴别人员从最佳位置 离开时,在底上的指示装置被绕凹槽的壁隐藏。因此可以引导被鉴别人员 到最佳位置。\n优选地,虹膜图像拾取装置的特征是指示装置包括右/左条形指示部 件,它们分别设置在靠近形成凹槽的右/左壁的位置上,和中心条形指示部 件,它设置在右/左条形指示部件的中间。这种结构中,被鉴别人员通过识 别由右/左壁隐藏的右/左条形指示部件,能够向中心校正他/她的位置。\n优选地,虹膜图像拾取装置的特征是每一右/左条形指示部件的长度等 于中心条形指示部件的长度。这种结构中,当他/她看到由绕凹槽的壁隐藏 条形指示部件的这些指示部件之间的长度不相等时,知道三个条形指示部 件的长度相等的被鉴别人员容易发现他/她的位置错误。\n优选地,虹膜图像拾取装置的特征是中心条形指示部件的长度比每一 右/左条形指示部件的长度长。这种结构中,当他/她看到由上/下壁隐藏的 条形指示部件的这些指示部件之间的长度相等时,知道中心条形指示部件 的长度比右/左条形指示部件的长度长的被鉴别人员容易发现他/她的位置 错误。\n优选地,虹膜图像拾取装置的特征是在上/下壁上刻蚀与中心条形指示 部件对准的凹部以形成凹槽。这种结构中,如果被鉴别人员的位置距离用 于虹膜图像拾取的视线引导部件太近,那么中心条形指示部件的长度超过 右/左条形指示部件的长度。隐藏被鉴别人员容易发现他/她的位置错误。\n达到本目的的虹膜鉴别装置包括上述结构的虹膜图像拾取装置。这种 结构中,缩短被鉴别人员等待鉴别完成的时间,因此降低被鉴别人员的工 作负荷。\n附图说明\n图1是根据本发明覆盖虹膜鉴别装置的外板的正视图;\n图2是根据本发明实施例虹膜鉴别装置的正视图;\n图3是根据本发明第一实施例用于虹膜图像拾取装置的视线引导部件 的放大视图;\n图4是根据本发明第一实施例用于虹膜图像拾取的视线引导部件40的 指示转换图表;\n图5是表示本发明第一实施例中的鉴别进程;\n图6A和6B是表示根据本发明第二实施例用于虹膜图像拾取的视线引 导装置;\n图7A和7B是表示根据本发明第三实施例用于虹膜图像拾取的视线引 导装置;和\n图8A和8B是表示传统的用于虹膜图像拾取的视线引导装置。\n具体实施方式\n本发明的优选实施例将参照附图进行详细描述。\n图2是根据本发明实施例虹膜鉴别装置的正视图。根据本发明的虹膜 鉴别装置10包括一个纵向固定台11。虹膜照明器材12,13固定在纵向固 定台11的左和右端。每个虹膜照明器材12,13包括用于聚光和发射近红 外光到虹膜上的聚光透镜,和为了在虹膜的方向上面向照射光方向,用于 照明12a,13a的扫描电机及用于照明12a,13a的俯仰电机。\n用于广角照相机14,15的照明器材以每个照明器材(在固定台11的 中心)的内部方向固定在固定台11上。照明器材14,15还由大量发光二 极管的集合构成。因为它们只用近红外光均匀照亮一宽范围(不需要扫描 或俯仰操作),所以照明器材14,15被固定在固定台上和未设置聚光透镜。\n一支撑板16以照明器材14的内部方向被选择安装在固定台11上(在 固定台11的中心)。一支撑板17以照明器材15的内部方向被选择安装在 固定台11上(在固定台11的中心)。俯仰台20连接在两个支撑板16,17 之间。\n俯仰台20分别在左和右侧包括轴20a,20b。每个轴20a,20b在支撑 板16,17上分别被支撑旋转。轴20a直接与用于与支撑板16连接的俯仰 的电机21旋转轴连接。俯仰台20被驱动以箭头A的方向旋转。挡板29与 另一轴20b连接。\n俯仰台20包括一个传真照相机(窄角照相机)22,一个用于扫描的镜 子23,一个测距器(距离传感器)24,一个广角照相机25,和一个用于扫 描的电机26。传真照相机22布置在俯仰台20的支撑板17上,以使光轴可 以与俯仰台20的旋转轴同轴。用于扫描的镜子23布置在传真照相机22的 前面。光在传真照相机22上的用于扫描的镜子23上反射。用于扫描的镜 子23绕垂直于传真照相机22的光轴的轴旋转,即以箭头B的方向。\n用于以箭头B的方向使扫描镜子23的旋转电机旋转的用于扫描的电机 26与俯仰台20的支撑板16连接,并通过连接机构27驱动用于扫描的镜子 23旋转。与用于扫描的镜子23联锁的测距器24以箭头B的方向被驱动, 并且面对物体照射近红外光,因此可以高精度测距。测距器24通过连接机 构还可由扫描的电机26驱动旋转。\n广角照相机25布置在用于扫描的镜子23和用于扫描的电机26之间, 并且其光轴设置成与俯仰台20的旋转轴相交。这可以去除广角照相机25 和传真照相机22之间的高低位差。\n控制器30布置在固定台11上。所述控制器30控制虹膜照明器材12, 13的发光二极管,用于照明12a,13a的扫描电机,用于照明12b,13b的俯 仰电机,用于广角照相机14,15的照明器材的发光二极管,用于俯仰台20 的俯仰的电机21,用于扫描的电机26,广角照相机25,传真照相机22, 测距器24的操作,也可执行在下述视线引导部件上LEDs的照明控制,控 制器30通过用传真照相机拍摄的虹膜图像与从虹膜图像数据库(未示出) 中获得的记忆数据(已记录人的虹膜图像)比较来鉴别。\n(实施例1)\n图1是参照图2所示的覆盖虹膜鉴别装置外板的正视图;在外板31上, 在其正中心,拾取窗32设置成传导近红外光并截止可见光。在拾取窗32 的右和左侧,设置用于照明33,34的窗传导近红外光。通过窗33,34来 自用于广角照相机14,15或者虹膜照明器材12,13的右/左照明器材的照 射光照射被鉴别人员的面孔和虹膜。照射光的反射光(近红外光)通过拾 取窗32入射到广角照相机25的拾取镜上,并被反射到用于扫描的镜子23 上,然后入射到传真照相机22的拾取镜上。\n根据本发明的第一实施例基本上在上述拾取窗32之上设置用于虹膜图 像拾取的视线引导部件40。用于虹膜图像拾取的视线引导部件40包括一个 设在外板31上的长方形凹槽41,和布置在凹槽41左侧用于判断的三个 LEDs42,43,44,如图3所示。通过基本上在上述拾取窗32之上设置的虹 膜图像拾取的视线引导部件40,在没有睫毛隐藏虹膜时,可以拾取被鉴别 人员的虹膜图像。\n用于判断的LED42指示“OK”意思是被鉴别人员的鉴别结果与已记录 的人(已鉴别可进入房间的人)的虹膜一致。用于判断的LED43指示“NG” 意思是被鉴别人员的鉴别结果与记录的人的虹膜不一致。LED44指示“等待” 意思是鉴别通过系统中另一照相机正在进行。这些用于判断的LED指示器 报告不与被鉴别人员虹膜图像拾取时间重叠的信息。当被鉴别人员的面孔 和虹膜被拍摄时,这些LED在这时区内不点亮。\n图3是设在用于虹膜图像拾取的视线引导部件40的凹槽41底部的LED 组的放大视图。没有显示单独的LEDs。在本实施例中,左侧垂直条状LED 组(条形指示器)45以靠近形成凹槽41左壁41L的垂直条形布置,右侧垂 直条状LED组(条形指示器)46以靠近形成凹槽41右壁41R的垂直条形布 置,和径向LED组47在左侧垂直条LED组45和右侧垂直条LED组46之间 的中心处以径向布置。\n径向LED组47包括一个布置在中心的LED 47m和六个径向布置在47m 周围的LED组47a,47b,47c,47d,47e,47f。LED组47a和LED组47d平行于 右/左垂直条形LED组45,46布置,并且一起构成条形指示部件。从LED 组47a的上端到LED组47d的下端的长度等于LED组45,46从上端到下端 的长度。\n用于上述结构的虹膜图像拾取的视线引导部件40构成的LEDs组与如 图2所示的控制器30连接,LEDs的打开,关闭和闪烁由控制器30控制。 判断LEDs 42,43,44也与控制器30连接。LEDs 42,43,44的打开由控 制器30控制。\n图4是根据本实施例用于虹膜图像拾取的视线引导部件40的LED打开 状态的转换图表。例如,在房间入口设置的图1中的虹膜鉴别装置,在此 只有已鉴别的人员能够进入房间。想进入房间的人员站在虹膜鉴别装置前。\n图4中指示模式1,或者中心的47m的状态单独打开,同时其它的LEDs 关闭,表示准备状态。如图1所示来自测距器24的一个红外光在正前方照 射,当测距器24检测反射光时,控制器30识别被鉴别人员是在正前面, 并且使其转换到指示模式2。\n在模式2中,右/左条形LED组45,46,中心的LED47m,和上/下LED 组47a,47b被打开。当被鉴别人员看到LED组亮时,选择站立的位置看到 右/左条形LED组45,46的宽度相同。因此,被鉴别人员正好位于拾取窗 32的前面。被鉴别人员能够在中间看到上/下径向LED组47a,47b,以使 其比图8所示的传统部件容易检测中心位置。\n当被鉴别人员站在他/她在凹槽41的中心看到条的上/下端没有被隐藏 的三个垂直条(右/左LED组45,46和中心LED组47a,47d)的位置上时, 被鉴别人员站在最佳位置的前后方向。如果控制器30确定人员的图像没有 在由广角照相机拍摄预定范围的尺寸内,那么控制器30通知被鉴别人员向 前或者向后移动,以使人的图像在预定范围内。\n模式3显示一个向前移动的指示。在所示实例中,指示向上的箭头。 即,中心LED47m,LED组47c,47d,47e被打开,同时与箭头尖对应的LED 组47a闪烁。\n模式3’表示指示向后移动。在所示实例中,指示向下的箭头。即,中 心LED47m,LED组47a,47b,47f被打开,同时与箭头尖对应的LED组47d 闪烁。模式3和3’只有需要时使用。另外,使运行转换到模式4。\n在模式4中或者后来的模式中,虹膜鉴别的程序用径向LED组 47a,47b,47c,47d,47e,47f表示。在本实施例中,虹膜鉴别的程序由3步 骤表示,“拾取面孔图像”,“拾取眼睛图像”,和“比较”。\n在模式4中,“拾取面孔图像”由打开中心LED 47m和径向LED组47a 报告,并且使LED组47b关闭。当在进行该报告时,控制器30打开用于 广角照相机14或15的照明器材,并且用广角照相机25拍摄被鉴别人员面 孔照片。\n当拍摄好面孔照片时,使其运行转换到模式5。在模式4中闪烁的LED 组47b此时打开,并且下一LED组47c闪烁。模式5意思是面孔图像拾取 结束,同时眼睛图像拾取开始。基于模式5,控制器30使用图像匹配技术 从面孔图像获得被鉴别人员右眼的位置,计算所获得的右眼坐标,确定虹 膜照明器材12或者13朝向眼位置坐标的照射方向,调节用于俯仰的电机 21方向和用于扫描的镜子23的方向,然后确定传真照相机22的朝向眼位 置的坐标的图像拾取方向。\n在模式6中,在模式5中闪烁的LED组47c现在打开,并且下一LED 组47d闪烁。模式6意思是眼图像已被拍摄,基于模式6,控制器30使用 传真照相机22拾取右眼的放大图像。\n当右眼放大的图像拍摄后,使其运行转换到模式7。在模式7中,在模 式6中闪烁的LED组47d现在打开,并且下一LED组47e闪烁。模式7意 思是右眼的放大图像拾取结束,同时鉴别开始(比较)。\n基于模式7,控制器30从所拍摄的右眼的放大图像中截取虹膜图像。 然后控制器将虹膜图像与已记录的每一进入房间的被鉴别人员的右眼的虹 膜图像比较。当该比较完成后,执行进入与模式1相同的准备状态的模式8。\n如果已确定虹膜图像是模糊的并且对于鉴别是不适合的,控制器30执 行自动聚焦过程,同时虹膜图像再一次或者回到模式4以开始拍摄面孔照 片。如果已确定右眼的图像对于鉴别是不适合的,控制器30开始拍摄面孔 照片,获得左眼的虹膜图像,然后将所得的图像与已记录的左眼虹膜图像 比较。通过一单独的鉴别程序,控制器不能确定被鉴别人员不是已记录过 的人员,而重复预定数量的次数的拾取和比较过程。直到其最后确定所测 虹膜图像不能通过鉴别,并打开LED43。\n通过降低重复次数,从而降低被鉴别人员的等待时间是可能的,因此 降低图像拾取次数的数量,直到被鉴别人员被确定是已记录的人员并且打 开LED42。在本实施例中,从图像拾取开始到图像拾取鉴别结束,设在凹槽 41外侧的LED42,43,44不点亮并且只有在凹槽41中的LED组点亮。因此 可以将被鉴别人员的视线固定在凹槽41中。缩短确定被鉴别人员作为已记 录人员的时间,因此降低被鉴别人员负担。\n(实施例2)\n图6A是根据本发明第二实施例用于虹膜图像拾取的视线引导装置50 的正视图。用于虹膜图像拾取的视线引导装置50与根据第一实施例的用于 虹膜图像拾取的视线引导装置40不同,其中凹部51a,51b设在形成凹处 51的各个壁的上壁5U和下壁5D的中心,凹部51a,51b设置成与径向的 LED组47a,47d对准。\n在这种结构中,当高个子的被鉴别人员来到距离用于虹膜图像拾取的 视线引导部件50很近的位置处时,每个右/左条形LED组45,46的上端被 上壁51U隐藏,如图6B所示。另一方面,因为设置凹处51,中心径向LED 组47a全部可以看到。被鉴别人员发现LED组45,46的长度不等于从LED 组47a上端到LED组47d下端的长度。因此被鉴别人员容易知道他/她距离 虹膜鉴别装置太近。\n(第三实施例)\n图7A是根据本发明第三实施例用于虹膜图像拾取的视线引导装置60 的正视图。用于虹膜图像拾取的视线引导装置60与根据第一实施例的用于 虹膜图像拾取的视线引导装置40不同,其中从LED组47a上端到LED组47d 下端的长度比右/左LED组45,46长。\n如果提前知道长度不同的高个子被鉴别人员来到距离用于虹膜图像拾 取的视线引导部件50很近的位置处时,他/她看到中心LED组47a的上端 和右/左条形LED组45,46在相同的水平线上,如图7B所示。在这种情况 下,被鉴别人员容易知道他/她距离虹膜鉴别装置太近。\n当用于执行虹膜图像鉴别(比较)的控制器30整体安装在用于虹膜图 像拾取的虹膜拾取装置上的虹膜鉴别装置在上述实施例中已作为实例描述 时,本实施例可以应用到用于执行鉴别的处理器与虹膜图像拾取装置分离 设置的装置上,和处理器接收从虹膜图像拾取装置获得的虹膜图像数据并 且用于鉴别的处理器执行鉴别的虹膜鉴别装置中。\n当在上述实施例中用于判断的LED42,43,44设置在凹槽41的外部时, LED组47的状态可以在未设置用于判断的LED42,43,44的情况下使用。 在这种情况下,外部指示器的缺少提供了简单的装置,并且将被鉴别人员 的视线固定到凹槽41的内部,这是一个良好的结构。\n根据本发明,能够提供虹膜图像拾取装置,和能够锁定被鉴别人员的 视线的虹膜鉴别装置,同时被鉴别人员的虹膜图像被拍摄,并且能够减少 虹膜图像拾取时间,以缩短处理时间完成鉴别。
法律信息
- 2009-12-30
专利权的终止(未缴年费专利权终止)
专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2006.7.5
- 2006-07-05
- 2004-12-15
- 2003-05-14
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |