使用多個虹膜模板的虹膜識別裝置及方法
2023-05-15 23:48:11 3
專利名稱：使用多個虹膜模板的虹膜識別裝置及方法
技術領域：
本發明涉及ー種使用按每個個人登記的多個虹膜模板的虹膜識別方法以及實施所述方法的裝置，所述方法包括將保存在資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟和根據上述比較結果進行認證或身份確認的步驟。
背景技術：
通常，虹膜識別方法通過將從攝影機所拍攝的眼睛圖像中提取的虹膜區域與從另一個眼睛圖像中提取的虹膜區域相互比較，來進行認證或身份確認。如果用攝影機拍攝眼睛時周圍的環境不佳，有可能得到存在取得的眼睛圖像沒有對準焦點、在虹膜區域中進入了噪聲、或者虹膜區域被睫毛、眼瞼、光的反射等遮住、或只拍攝到虹膜的一部分區域等問 題的眼睛圖像。在SarnofT公司的虹膜攝影機的情況下，為了拍攝遠離攝影機的對象的眼睛而利用了強的照明，但這種照明會在取得的眼睛圖像的虹膜部分上產生反射，其結果成為了虹膜識別精度降低的原因。因此，在眼睛圖像中存在的問題是從眼睛圖像中錯誤地提取虹膜區域的原因之一，而即使順利地提取出虹膜區域，也會因情況的不同而成為虹膜識別精度降低的原因。現有的虹膜識別方法是對對象重新拍攝並重新取得無大問題的眼睛圖像，或將有問題的圖像原樣地或將問題的圖像恢復而用於虹膜識別。在現有技術中，將取得的眼睛圖像進行恢復並用於虹膜識別的方法很多，作為典型的方法可以舉出在取得的眼睛圖像存在噪聲的情況下執行將噪聲消除的操作的方法、在焦點未對準的情況下對圖像應用銳化(Sharpening)技術的方法等。與上述方法不同的現有方法之ー是利用一種圖像配準(image registration)技術將多個照明選擇性地點亮並得到多個臉圖像之後，獲得沒有由眼鏡片所產生的鏡面反射的臉圖像的方法，這種方法同樣也可以適用於虹膜圖像，但使用在如同上所述的不同條件下拍攝的多個圖像來構成如同七巧板的一幅完成的圖像是非常困難的。特別是在虹膜識別中，如同上述，在從同一對象取得多個虹膜圖像並應用圖像配準技術取得完成為一幅虹膜圖像之後從上述圖像提取虹膜特徵的情況下，由於不同的虹膜圖像在組合過程中所產生的拼接不匹配區域的緣故，存在無法從上述完成的虹膜圖像中容易地提取正確的虹膜特徵的問題。另外，在現有的虹膜識別中，在戴眼鏡的人的情況下，可能因拍攝時的照明而在攝影機所拍攝的眼睛圖像中出現眼鏡片所反射的部分，在這種反射部分出現於虹膜區域的情況下，存在虹膜識別的精度下降的問題。
發明內容
(本發明所要解決的問題)本發明所要解決的問題在於，為了解決如上所述的問題，在用虹膜識別裝置進行認證時，將認證對象的虹膜用多個照明組拍攝並取得ー個或更多個眼睛圖像，並生成認證用虹膜模板集合來用於虹膜識別，據此提高虹膜識別率。本發明所要解決的第二個問題在於，在為了虹膜識別而製成用於登記和認證的虹膜模板時，製成在基本上不覆蓋虹膜的、包括虹膜的左側和右側或包括任意ー個的多個空閒區域中含有虹膜情報的虹膜模板，並利用所述虹膜模板進行虹膜識別，從而減少存儲器的存儲容量，縮短識別所需的數據處理時間。本發明所要解決的第三個問題在於，為了虹膜識別，為了劃分多個空閒區域井生成登記虹膜模板集合、保存於資料庫中、並在認證時用於對登記和認證用虹膜模板集合進行識別和比較，在附上並生成識別標記、並與多個認證用虹膜模板進行比較的步驟中，可以不混淆地與多個區域中的清晰的空閒區域的虹膜模板進行迅速的比較並識別。本發明所要解決的第四個問題在於，利用在本發明的申請人提出申請並被授權的韓國登記特許公報第10-0786204號所提出的技術結構，將為了認證而要求出距離的兩個小區域的位置各自向上下左右移動ー個或更多個像素並求出距離，從其中選擇小的值用於認證，據此防止因在設定虹膜部分與其它部分的邊界時發生的錯誤或因虹膜的變形而發生 的錯誤所導致的識別率的降低。本發明所要解決的第五個問題在於，通過利用由上述多個登記虹膜模板構成的登記虹膜模板集合和由多個眼睛圖像組成的認證用虹膜模板集合，在進行戴眼鏡的人的認證或身份確認時，即使眼鏡片的反射部分出現於虹膜區域，虹膜識別率也不會降低。(解決問題的措施)解決本發明的問題的措施提供ー種虹膜識別方法，包括以下步驟取得登記對象的一個或多個眼睛圖像的步驟；從上述取得的ー個或多個眼睛圖像生成登記虹膜模板集合併登記在資料庫中的步驟；用設置在虹膜識別裝置正面的攝影機多次拍攝並取得用於認證的多個眼睛圖像的步驟；從上述為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的步驟；將保存於上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟；根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟。解決本發明的問題的第二措施提供ー種虹膜識別裝置，具備用於拍攝並取得登記對象的多個眼睛圖像的攝影機；用於從由上述攝影機取得的多個眼睛圖像生成包括ー個或多個登記虹膜模板而構成的登記虹膜模板集合併保存和登記所述登記虹膜模板集合的資料庫；為了使用各種照明組拍攝多個眼睛圖像來取得認證用的眼睛圖像而設置在虹膜識別裝置正面的攝影機和具有各種照明組的照明裝置；從上述的為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成認證用虹膜模板集合的裝置；將保存並登記在上述資料庫中的登記虹膜模板集合與用於認證而拍攝並取得的認證用虹膜模板集合相互比較的裝置；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的裝置。解決本發明的問題的第三措施提供ー種虹膜識別方法和裝置，其中，在生成包括一個或多個而構成的登記虹膜模板集合併保存登記在資料庫中並製成上述認證用虹膜模板的步驟中，在改變照明組並用攝影機拍攝並取得眼睛圖像，並從取得的多個眼睛圖像生成認證用虹膜模板集合之後，使用認證用虹膜模板集合中包含虹膜情報比較多的空閒區域的認證用虹膜模板來用於認證，從而提高識別率。
解決本發明的問題的第四措施提供ー種虹膜識別方法和裝置，其中，為了虹膜識另O，劃分多個空閒區域並將登記虹膜模板集合保存登記在資料庫中，為了識別而對它們附上識別標記來製成登記虹膜模板，並且在利用相互不同的照明組而用攝影機拍攝取得的多個認證用虹膜模板進行比較的步驟中，可以使用識別標記而無混淆地與清晰的認證用虹膜模板迅速地比較。解決本發明的問題的第五措施提供ー種虹膜識別方法和裝置，其中，利用在本發明的申請人所提交並被授權的在韓國登記特許公報第10-0786204號中提出的技術結構，通過將為了認證而要求出距離的兩個小區域的位置各自向上下左右移動ー個或更多個像素並求出兩個區域間的距離，並選擇其中的小的值用於認證，來防止因在設定邊界時發生的錯誤或因虹膜的變形發生的錯誤所導致的識別率的降低。(發明效果)本發明通過在用虹膜識別裝置進行認證時，將認證對象的虹膜利用多個照明組拍攝並取得ー個或更多個的眼睛圖像並生成認證用虹膜模板集合來用於虹膜識別，從而具有提高虹膜識別率的效果。 本發明的第二個效果在於，為了識別虹膜，在製成用於登記和認證的虹膜模板吋，製成在基本上不覆蓋虹膜的、包含虹膜的左側和右側或包含任意一個的多個空閒區域中含有虹膜情報的虹膜模板並用所述虹膜模板進行虹膜識別，從而減少存儲器的存儲容量，縮短識別所需的數據處理時間。本發明的第三個效果在於，為了識別虹膜，劃分多個空閒區域並生成登記和認證用虹膜模板集合、並保存在資料庫中，並在認證時對登記和認證用虹膜模板進行識別並利用，為此，在附加並生成識別標記並進行比較的步驟中，可以迅速地將多個認證用虹膜模板無混淆地與多個區域中的清晰的空閒區域的虹膜模板進行比較並識別。本發明的第四個效果在於，通過利用在本發明的申請人所提出並被授權的韓國登記特許公報第10-0786204號提出的技術結構，將為了認證而要求出距離的兩個小區域的位置各自向上下左右移動ー個或更多個像素並求出兩個區域間的距離，並從其中選擇小的值用於認證，從而防止因在設定邊界時發生的錯誤或因虹膜的變形發生的錯誤所導致的識別率的降低。本發明的第五個效果在於，通過利用包括上述更多登記虹膜模板而構成的登記虹膜模板集合和包括多個眼睛圖像而組成的認證用虹膜模板集合，在進行戴眼鏡的人的認證和身份確認時，即使眼鏡片的反射部分出現在虹膜區域中也不會降低虹膜識別率。
圖I是利用本發明的多個虹膜模板的虹膜識別方法的流程圖。圖2是拍攝由照明裝置的照明組造成的照明發生反射並出現在虹膜上的情況的照片(右側和左側)。圖3是表示利用圖2所示的虹膜而劃分為基本上不覆蓋虹膜的兩個空閒區域的圖。圖4是表示將圖3所示的基本上不覆蓋虹膜的兩個空閒區域分別分成八個區域的圖。
圖5是表示攝影機和照明裝置、控制部的示例的圖。圖6是表示一個登記虹膜模板(右側)與同一人物的兩個認證用虹膜模板的比較的圖。
具體實施例方式(實施發明的最佳方式)本發明提供ー種虹膜識別方法，包括如下步驟取得登記對象的一個或多個眼睛圖像的步驟；從上述取得的ー個或多個眼睛圖像生成登記虹膜模板集合併登記在資料庫中的步驟；用設置在虹膜識別裝置前面的攝影機多次拍攝並取得用於認證的多個眼睛圖像的步驟；從上述為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的步驟；將保存在上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟。
本發明提供ー種虹膜識別裝置，具備用於拍攝並取得登記對象的多個眼睛圖像的攝影機；用於生成包括由上述攝影機取得的多個眼睛圖像而構成的登記虹膜模板集合併將其保存並登記的資料庫；為了利用各種照明組來拍攝多個眼睛圖像並取得用於認證的眼睛圖像而設置在虹膜識別裝置前面的攝影機和具有各種照明組的照明裝置；從上述為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成認證用虹膜模板集合的裝置；將保存並登記在上述資料庫中的登記虹膜模板集合與為了認證而拍攝並取得的認證用虹膜模板集合相互比較的裝置；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的裝置。(發明的實施方式)以下，說明實施本發明的具體內容。本發明涉及通過生成個人的多個眼睛圖像或虹膜圖像並登記虹膜模板集合、並將其與為了認證而拍攝並取得的眼睛圖像進行比較來進行認證或身份確認的方法和裝置。本發明提供ー種虹膜識別方法，包括以下步驟取得登記對象的一個或多個眼睛圖像的步驟；從上述取得的ー個或多個眼睛圖像生成登記虹膜模板集合併登記在資料庫中的步驟；用設置在虹膜識別裝置前面的攝影機拍攝並取得用於認證的多個眼睛圖像的步驟；從上述的為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的步驟；將保存在上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟。本發明提供ー種虹膜識別裝置，具備用於拍攝並取得登記對象的ー個或多個眼睛圖像的攝影機；用於從由上述攝影機取得的一個或多個眼睛圖像製成一個或多個登記虹膜模板、根據它們來構成登記虹膜模板集合、並作為上述登記對象的固有虹膜情報來保存並登記的資料庫；為了利用各種照明組拍攝多個眼睛圖像並取得用於認證的眼睛圖像而設置在虹膜識別裝置前面的攝影機和可以形成各種照明組的照明裝置；從上述的為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成包括認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的裝置；將保存並登記在上述資料庫中的登記虹膜模板集合與為了認證而拍攝並取得的認證用虹膜模板集合相互比較的裝置；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的裝置。
本發明的技術構成的特徵之一是用於登記的登記虹膜模板是利用從清晰的眼睛圖像取得的一個或更多虹膜模板而構成的。另ー方面，認證時由於是在有限的時間和條件下進行拍攝的，所以認證對象的眼睛形狀、與攝影機的距離和位置不同，因此難以得到清晰的眼睛圖像。在虹膜識別裝置的前面設置多個照明並形成各種照明組，用攝影機取得在各種照明狀態下的多個眼睛圖像，並從中使用由清晰的眼睛圖像生成的認證用虹膜模板用於認證或身份確認。(實施例)以下，具體說明本發明的實施例。首先，是取得同一登記對象的一個或多個眼睛圖像的步驟。為了將登記對象的虹 膜模板登記在資料庫中，用攝影機取得ー個或多個眼睛圖像。在用攝影機取得ー個或多個眼睛圖像時，一邊改變照射眼睛及其周圍的照明裝置的照明條件，一邊進行拍攝並取得最清晰的眼睛圖像，用清晰的眼睛圖像製成ー個或多個虹膜模板來構成登記虹膜模板集合，並登記在資料庫中。其次，對於上述取得的ー個或多個眼睛圖像，通過將從各個眼睛圖像製成虹膜模板而生成的登記虹膜模板集合保存並登記在資料庫中，來說明將上述登記對象登記在虹膜識別裝置中的步驟。通常，將用於虹膜識別並保存在虹膜資料庫中的虹膜信息格式稱為「虹膜模板」。虹膜模板的格式由製造虹膜識別裝置的每個公司固有地確定。在本發明中用於虹膜識別的虹膜區域如圖3所示。一般地，可以將存在虹膜的區域用於虹膜識別。根據圖像處理技術，可以只把虹膜區域以環狀(annulus)裁剪出來，利用從瞳孔中心向徑向(spoke)方向的相對距離和與眼睛的水平位置所成角的信息，將裁剪出的環狀區域轉換為極座標系並獲得兩個長方形的區域。在圖3中，將-45度與+45度間的區域、+135度與+225度間的區域轉換為極座標系，獲得了兩個長方形的區域。上述眼睛的水平位置優選地基於連結兩眼的虹膜中心的線而設定。將這兩個區域連成ー個長的長方形的區域，並劃分成相同大小的多個小區域。一般地，所劃分的小區域的個數和轉換成極座標的小區域的大小可以按每個眼睛圖像而改變，但為了便於說明，假設生成的小區域的個數、大小、位置等對所有的虹膜都相同。因此，針對兩個虹膜模板，相同位置的小區域之間的比較成為可能。圖4是圖示了轉換成極座標前的所分割的小區域。包括左側和右側各八個、共十六個小區域。本發明的虹膜識別裝置在不脫離將每個登記對象的一個或多個登記虹膜模板登記在資料庫中這一本發明的宗g的前提下，可以利用在此未記載的任意ー種方法來生成登記虹膜模板集合。在本發明的虹膜識別裝置的資料庫中，保存著被登記的各個個人的固有虹膜信息即登記虹膜模板。對於各個登記者，保存著單個或多個登記虹膜模板集合。保存在上述登記的登記虹膜模板集合中的登記虹膜模板的個數可能根據被登記的每個對象而不同。在此，所謂虹膜信息，指的是關於由瞳孔括約肌、瞳孔擴張肌、膠原纖維、自主神經環以及瞳孔的皺褶等交織而被著色的、各個個人所固有的虹膜圖案的信息。這種將各個個人的固有虹膜圖案信息信息化的技術結構不僅公開在本發明的申請人申請並公開的資料中，還公開在有關虹膜識別的大量文獻中，因此在本發明中將省略具體的說明。在圖2中，根據由照明的反射所產生的噪聲，左半部和右半部分別成為可用於虹膜識別的空閒區域。在上述虹膜模板中，可以以能夠對哪一小區域為空閒區域進行識別和使用的方式，對各個虹膜模板的小區域附上識別標記，並將虹膜模板登記在資料庫中。上述識別標記雖然並不是為了虹膜識別所必須使用的，但為了減少虹膜模板之間的比較時間，可以利用所述識別標記。即，作為因照明的反射而成為不可使用的小區域的附加了識別標記的小區域可以從小區域之間的比較對象中排除。下面，對輸入用於認證的眼睛圖像的步驟進行說明。此步驟是為了認證(authentication )或身份確認(i dent ification),將個人(以下稱「認證對象，，)的眼睛圖像輸入到虹膜識別裝置中的步驟。一般地，為了認證或本人確認而拍攝眼睛圖像的條件比為了登記而拍攝的條件惡 劣的情況很多。即，在認證時，在有限的時間和條件下進行拍攝，認證對象的眼睛形狀、從眼睛到攝影機的距離和位置多少會不同，所以，在很多情況下難以取得清晰的眼睛圖像。本發明的虹膜識別裝置是改變照明組並用攝影機拍攝認證對象的眼睛來取得多個眼睛圖像的。上述取得的多個眼睛圖像被輸入到虹膜識別裝置。*54在本發明的拍攝用於認證的眼睛圖像的虹膜識別裝置中，設置有照明裝置，所述照明裝置具備在拍攝時改變照明位置、亮度等並照明的多個照明組。圖2是本發明的虹膜識別裝置的一個實施例，圖示了使用由兩個照明組構成的照明裝置，交替地點亮各個照明組而拍攝的兩個眼睛圖像。各個照明組包括四個照明。圖2所示的左側的眼睛圖像是用第一個照明組拍攝的，所以在虹膜的右側出現了反射圖案，而右側的眼睛圖像是用第二個照明組拍攝的，所以在虹膜的左側出現了反射圖案。在上述示例中，選擇照明組並點亮來取得兩個眼睛圖像，但在本發明中，優選的是，與由各種照明組構成的照明裝置聯動地用攝影機從認證對象取得多個眼睛圖像，並從中選擇清晰的眼睛圖像來在認證中使用。在圖2中，根據由照明的反射所造成的噪聲，左半部和右半部分別成為用於虹膜識別的空閒區域。在從認證對象取得多個眼睛圖像時，為了虹膜識別的精度，優選為儘量將空閒區域全部合併而成為完全的虹膜區域。包括各種照明組的照明裝置與設置在虹膜識別裝置的前面一側的攝影機聯動並由各種照明組而構成，並被構成為在拍攝認證對象的眼睛圖像時，利用ー個或多個照明組來拍攝並取得ー個或多個眼睛圖像。被構成為與上述攝影機聯動、並被構成為可以從照明組中選擇並構成拍攝時的照明的照明裝置被構成為可以由內置在虹膜識別裝置中的控制部進行選擇控制，其中所述照明組是從多個照明中選擇而構成的。上述照明組由ー個或更多個LED或燈等在相互不同的位置上設置的照明中的一個或更多個構成，並被構成為與攝影機聯連動地動作。上述照明裝置具有控制部，所述控制部利用控制程序以與攝影機聯動並從照明裝置中的多個照明組中任意地選擇並點亮的方式進行控制。圖5表示攝影機和照明裝置、控制部的例子，照明裝置的照明組由多個構成並可以控制。下面，對將上述用於認證的眼睛圖像和上述登記虹膜模板集合進行比較的步驟進行說明。為了認證或身份確認而輸入的眼睛圖像(以下稱「認證用眼睛圖像」)被轉換為與在資料庫中登記的登記虹膜模板的格式相同的格式。將各個認證用眼睛圖像轉換為虹膜模板(以下稱「認證用虹膜模板」)並構成認證用虹膜模板集合。多個認證用眼睛圖像與登記的個人的眼睛圖像的比較是通過將認證用虹膜模板集合與保存在資料庫中的登記虹膜模板集合的比較來進行的。認證用虹膜模板集合與登記在資料庫中的登記者的登記虹膜模板的比較是通過測量兩個集合間的相似度(similarity)來進行的。兩個集合間的相似度可以通過計算表示兩個集合間的差異的距離(distance)來測量。距離與相似度成反比關係，在下述中，從距離的觀點出發進行了說明，但這只是表達上的差異，與從相似度的觀點出發是相同的。
在本發明中，求認證用虹膜模板集合與登記虹膜模板集合的距離是求一種多個虹膜模板與多個虹膜模板的距離，這是求出相同位置上相互對應的小區域間的距離，因而是可能的。如果認證用虹膜模板集合由m個虹膜模板組成，登記虹膜模板集合由η個虹膜模板組成，則由於所有的虹膜模板分割成相同數的小區域，因此，與各個位置對應的小區域具有m個認證用虹膜模板集合和η個登記虹膜模板集合。如果假設虹膜模板具有k個小區域，則各個位置上的認證用小區域與登記小區域的距離如下求出。固定ー個小區域的位置，從與其對應的認證用虹膜模板集合的m個小區域和登記虹膜模板集合的η個小區域中各自選擇ー個小區域構成ー對，得出共mX η個小區域對。在各個小區域對中，計算小區域間的距離，從中將最小的值定義為相應位置的認證用小區域與登記小區域的距離。定義上述相應位置的認證用小區域與登記小區域的距離的例子如下。如果在相應的位置上，存在兩個認證用小區域t、s和一個登記用小區域r，而求兩個小區域間的距離的函數表示為山則認證用小區域與登記小區域的距離為min (d(t, r), d(s, r))。在此，min (a, b)表示從a和b中選擇小的或相同值的函數。如果在某個小區域中，附有屬於不可使用區域的識別標記，則有可能將這個小區域從計算距離時的考慮對象當中排除。在此情況下，認證用小區域與登記小區域的距離計算變得非常快。用於測量兩個小區域間的距離的函數隻要是測量貼附在兩個小區域上的虹膜紋理(texture)間的差即可，使用何種函數均可。兩個小區域間的距離的ー個例子如下。可以將兩個小區域間的距離定義為針對貼附在兩小區域上的虹膜紋理進行傅立葉變換、小波變換等而取得的係數序列(coefficient sequence)間的歐幾裡德距離。在此，如果考慮拍攝時眼睛在水平方向上轉動某種程度的可能性，則可以在計算距離時將要被比較的兩個小區域在上下左右移動ー個或更多個像素並求出距離，並從中選擇最小值並指定為兩個小區域間的距離。如果對於所有的k個位置，用上述方法求出相應的認證用小區域與登記小區域的距離，則得出k個距離。從所述k個距離的合計、算木平均、幾何平均、加權平均等中選擇任意ー個，定義為認證用虹膜模板集合與個人的登記虹膜模板集合的距離。使用上述例子求出認證用虹膜模板集合與個人的登記虹膜模板集合的距離的例子如下。在虹膜模板被分為十六個小區域，認證用虹膜模板集合由兩個虹膜模板T、S構成，登記虹膜模板集合由ー個虹膜模板R構成時，將認證用虹膜模板T的十六個小區域記為t_l、t_2、…、t_16,將認證用虹膜模板S的十六個小區域記為s_l、s_2、…、s_16,將登記虹膜模板R的十六個小區域記為r_l、r_2、…、r_16。在此，下標相同的小區域處於相同的位置。圖6圖示的是ー個登記虹膜模板(右側虹膜)與同一人物的兩個認證用虹膜模板(左側的兩個虹膜)的比較。在此狀況下，認證用虹膜模板集合與登記虹膜模板集合的距離D如果使用算木平均的話則如下。D= (min(d(t_l, r_l)，d(s_l, r_l)) +…+min (d(t_16，r_16), d(s_16, r_16))) /16
S卩，用min求出各個位置上的認證小區域與登記小區域的距離，然後除以16來取算術平均。在使用包括上述多個登記模板而構成的登記模板集合和包括多個認證模板而構成的認證用虹膜模板集合來進行戴眼鏡的人的認證或身份確認的情況下，具有即使在虹膜區域出現眼鏡片的反射部分也不降低虹膜識別率地進行認證或身份確認的作用效果。下面，說明根據上述比較結果進行認證的步驟。如果如此生成了認證用虹膜模板集合，則可以求認證用虹膜模板集合與被登記的個人的登記虹膜模板集合的距離。如果以認證取得為目的，則在這些距離中存在有比事先設定並保存在存儲器中的閾值小的距離的情況下，判斷為被認證，否則判斷為不被認證。在身份確認的情況下同樣地，如果與某個特定個人的登記虹膜模板的距離比事先設定的閾值小，則證明這個特定個人是證明用眼睛圖像的人。本發明的另ー個實施例提供ー種使用按每個個人登記了ー個或多個登記虹膜模板集合的虹膜識別裝置。為此，具備用於拍攝並取得登記對象的ー個或多個眼睛圖像的攝影機，從用上述攝影機拍攝並取得的ー個或多個眼睛圖像中生成由在包括虹膜的左右側或其中任意一個的多個空閒區域中含有虹膜情報的登記虹膜模板構成的登記虹膜模板集合。具備用於保存並登記上述登記對象的固有虹膜情報的資料庫，並且為了拍攝並取得用於認證的眼睛圖像，在虹膜識別裝置的前面設置有攝影機。具備為了在用攝影機拍攝眼睛圖像時取得清晰的眼睛圖像而設置的包括多個照明組而構成的照明裝置。具備從為了上述認證對象的認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像來生成包括認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的裝置。具備將保存並登記在上述資料庫中的登記虹膜模板集合與為了認證而拍攝並取得的認證用虹膜模板集合相互比較的裝置，並具備根據上述的比較結果進行認證或身份確認的裝置。使用上述登記虹膜模板集合和認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置的各種技術結構與使用上述登記虹膜模板集合和認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法的各個步驟中敘述的內容相同，所以省略具體的記述。
(エ業可利用性)本發明在利用虹膜識別裝置進行認證時，使用多個照明組拍攝認證對象的虹膜來 取得ー個或更多個眼睛圖像，生成認證用虹膜模板集合併與登記虹膜模板集合進行比較，來進行虹膜識別，據此，可以提供一種能夠提高虹膜識別率的虹膜識別裝置，在エ業上的可利用性非常高。
權利要求
1.一種使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，包括以下步驟 取得登記對象的一個或多個眼睛圖像的步驟； 針對上述取得的多個眼睛圖像，生成一個或多個登記虹膜模板來構成登記虹膜模板集合，並作為登記對象固有的虹膜信息保存登記在資料庫中的步驟； 用攝影機拍攝並取得用於認證的多個眼睛圖像的步驟； 從上述為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像生成包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的步驟； 將保存在上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟；以及 根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟。
2.如權利要求I所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，從上述眼睛圖像生成登記和認證用虹膜模板集合是通過將用攝影機拍攝並取得的眼睛圖像中的虹膜區域分割成多個小區域而進行的。
3.如權利要求2所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，在將保存在上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合進行比較的步驟中，測量相同位置上的登記虹膜模板的小區域與認證用虹膜模板的小區域的距離；上述小區域間的距離的測量是針對登記和認證用虹膜模板的所有位置上的小區域進行的；通過選擇並求出針對所有位置上的小區域測量的距離的合計、算術平均、幾何平均、加權平均等中的任意一個，來判斷登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合間是否相似。
4.如權利要求3所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟是通過根據所測量的上述登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合的距離來判斷是否相似，從而進行認證或身份確認的，如果上述測量的距離比事先設定的閾值小，則判斷為被認證或身份確認，而如果比上述設定的閾值大，則判斷為不被認證或身份確認。
5.如權利要求4所述使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，上述相同位置上的登記虹膜模板集合的登記小區域與認證用虹膜模板集合的認證用小區域間的距離是對上述登記小區域與上述認證用小區域間的所有的對求出距離，並由其中的最小值所構成。
6.如權利要求5所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，上述認證用虹膜模板集合的小區域與登記虹膜模板集合的小區域間的距離的測量是將相互對應的兩個小區域向上下左右移動一個或更多個像素並求出相互間的距離，並從求出的距離中選擇小的值用作兩個區域間的距離來判斷登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合是否相似。
7.如權利要求2至6的任意一項所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別方法，其特徵在於，通過在上述登記虹膜模板集合以及認證用虹膜模板集合各自的小區域上附加了識別標記，並將不是空閒區域的區域從比較對象中排除，來縮短識別所需的數據處理時間。
8.一種使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，具備 用於從用攝影機取得的一個或多個眼睛圖像生成包括登記虹膜模板而構成的登記虹膜模板集合，並作為登記對象者固有的虹膜信息保存並登記的資料庫； 為了拍攝並取得用於認證的多個眼睛圖像而設置在虹膜識別裝置前面的攝影機； 為了在用攝影機拍攝眼睛圖像時獲得清晰的眼睛的圖像而設置的包括一個或更多個照明組而構成的照明裝置； 包括從上述的為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像製成的多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合； 將保存並登記在上述資料庫中的登記虹膜模板集合與為了認證而拍攝並取得的認證用虹膜模板集合相互比較的裝置；以及 根據上述比較的結果進行認證或身份確認的裝置。
9.如權利要求8所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，上述照明裝置還具備控制部，所述控制部被構成為與攝影機聯動並選擇性地將多個照明組點亮。
10.如權利要求8所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，其特徵在於，上述眼睛圖像的登記和認證用虹膜模板集合的生成是通過將用攝影機拍攝並取得的眼睛圖像的虹膜區域分割成多個小區域而進行的。
11.如權利要求10所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，其特徵在於，上述將保存在資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合進行比較的裝置測量相同位置上的登記虹膜模板的小區域與認證用虹膜模板的小區域的距離，上述小區域間的距離的測量是針對登記和認證用虹膜模板的所有位置上的小區域進行的，通過選擇並求出所有位置上的小區域測量的距離的合計、算術平均、幾何平均、加權平均等中的任意一個來判斷登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合間是否相似。
12.如權利要求11所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，其特徵在於，根據上述比較的結果進行認證或身份確認的裝置通過根據所測量的上述登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合間的距離來判斷是否相似，來進行認證或身份確認，如果上述測量的距離比事先設定的閾值小，則判斷為被認證或身份確認，而如果比上述設定的閾值大，則判斷為不被認證或身份確認。
13.如權利要求12所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，其特徵在於，上述相同位置上的登記虹膜模板集合的登記小區域與認證用虹膜模板集合的認證用小區域的距離是針對上述登記小區域與上述認證用小區域間的所有對求出並取其中的最小值。
14.如權利要求8至13的任意一項所述的使用了包括多個認證用虹膜模板而構成的認證用虹膜模板集合的虹膜識別裝置，其特徵在於，上述認證用虹膜模板集合的小區域與登記虹膜模板集合的小區域間的距離的測量是將相互對應的兩個小區域向上下左右移動一個或更多個像素並求出相互間的距離，從所求出的距離中選擇小的值用作兩個區域間的距離，據此來判斷登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合是否相似。
全文摘要
本發明涉及一種使用按每個人登記的多個虹膜模板的虹膜識別方法以及實施這種方法的裝置，所述方法包括取得登記對象的單個或多個眼睛圖像的步驟；從上述取得的單個或多個眼睛圖像生成登記虹膜模板集合併登記在資料庫中的步驟；用攝影機多次拍攝並取得用於認證的眼睛圖像的步驟；從上述為了認證而拍攝並取得的多個眼睛圖像製成多個認證用虹膜模板並構成認證用虹膜模板集合的步驟；將保存在上述資料庫中的各個登記者的登記虹膜模板集合與認證用虹膜模板集合相互比較的步驟；以及根據上述比較的結果進行認證或身份確認的步驟。
文檔編號G06K9/00GK102834837SQ201080064812
公開日2012年12月19日 申請日期2010年5月31日 優先權日2010年5月13日
發明者金大訓, 崔炯仁, 魏南淑, 李鬥錫, 孫正敎, 弗拉基米爾·諾維克 申請人:虹膜技術公司