基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置及其識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無線通信裝置，尤其涉及一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜 識(shí)別裝置及其識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 市場(chǎng)上面的虹膜認(rèn)別產(chǎn)品，還是以單色8位圖像為主，運(yùn)用黑白相機(jī)，大多是外接 電源，或是通過USB口來供電，安裝在一個(gè)位置后不可移動(dòng)。
[0003] 故針對(duì)上述問題，有必要設(shè)計(jì)一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置及 其識(shí)別方法來彌補(bǔ)上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置及其識(shí)別方法，其功 耗低，體積小，便于攜帶，且其能將彩色圖像的斑點(diǎn)去除，將彩色圖像轉(zhuǎn)化成黑白圖像，使其 應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其包括彩色相機(jī)、感紅外芯片、紅外 補(bǔ)光燈和圖像處理單元；紅外補(bǔ)光燈安裝在彩色相機(jī)的前面；感紅外芯片和圖像處理單元 均設(shè)于彩色相機(jī)內(nèi)；感紅外芯片用于改變彩色相機(jī)的感紅外作用，使得彩色相機(jī)能感知周 圍的紅外信號(hào)；紅外補(bǔ)光燈用于在抓拍圖像時(shí)使得圖像根據(jù)算法轉(zhuǎn)換成單色；圖像處理單 元用于去除彩色圖像的斑點(diǎn)，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像。
[0007] 其中，該手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置進(jìn)一步設(shè)有用于提供工作電壓的電源模塊，且 電源模塊與彩色相機(jī)電連接。
[0008] 其中，電源模塊為四節(jié)干電池。
[0009] 其中，彩色相機(jī)上設(shè)有手持端。
[0010] 基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置的識(shí)別方法，其包括如下步驟：（1) 彩色相機(jī)上的感紅外芯片感應(yīng)到周邊的紅外信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)彩色相機(jī)開始工作；（2)彩色相 機(jī)開始拍攝時(shí)，其前面的紅外補(bǔ)光燈開始工作，使得彩色相機(jī)在抓拍時(shí)圖像呈單色；（3)針 對(duì)彩色相機(jī)拍攝到的圖像，通過圖像處理單元將彩色圖像的斑點(diǎn)去除，將彩色圖像轉(zhuǎn)化成 黑白圖像，使其應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] (1)運(yùn)用現(xiàn)在普通的彩色相機(jī)，通過軟件把圖像改變?yōu)閱紊?，同時(shí)改變相機(jī)的感紅 外作用，在相機(jī)的前面加上近的紅外補(bǔ)光燈，這樣在抓拍圖像時(shí)就會(huì)就會(huì)成單色，為了去除 彩色圖像的斑點(diǎn)問題，就應(yīng)用了一些圖像處理技術(shù)，把彩色轉(zhuǎn)化為黑白圖像，使普通的彩色 相機(jī)，拍到的圖像可以應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
[0013] (2)低功能耗產(chǎn)品，是產(chǎn)品發(fā)展的最終趨勢(shì)，運(yùn)用現(xiàn)有的TM公司6748芯片，這是一 款低功耗，高性的芯片，運(yùn)用這款芯片，用4節(jié)普通的干電池就可以達(dá)到產(chǎn)品所要的功能，
[0014] (3)由于功耗小，所以處理芯片也就相當(dāng)小，這就為做出手持式移動(dòng)虹膜設(shè)備打下 基礎(chǔ)；移動(dòng)虹膜終端可以自帶手機(jī)上面的所有功能，同時(shí)也可以加上客戶要訂制的其他功 能。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發(fā)明基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018] 參照?qǐng)D1，一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其包括彩色相機(jī)、感 紅外芯片、紅外補(bǔ)光燈和圖像處理單元；紅外補(bǔ)光燈安裝在彩色相機(jī)的前面；感紅外芯片 和圖像處理單元均設(shè)于彩色相機(jī)內(nèi)；感紅外芯片用于改變彩色相機(jī)的感紅外作用，使得彩 色相機(jī)能感知周圍的紅外信號(hào)；紅外補(bǔ)光燈用于在抓拍圖像時(shí)使得圖像根據(jù)算法轉(zhuǎn)換成單 色；圖像處理單元用于去除彩色圖像的斑點(diǎn)，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像。
[0019] 本發(fā)明感紅外的作用是在夜間光線不足的情況下，起到補(bǔ)光的作用，在這個(gè)情況 下按照算法，來進(jìn)行開啟補(bǔ)光燈。
[0020] 本發(fā)明在彩色圖像的時(shí)候?qū)⒉噬鶕?jù)如下算法轉(zhuǎn)換成單色：常用的有：一、著名 的心理學(xué)公式Gray=R*0. 299+G*0. 587+B*0. 114 ;二、整數(shù)算法。而實(shí)際應(yīng)用時(shí)，希望避免 低速的浮點(diǎn)運(yùn)算，所以需要用整數(shù)算法。
[0021]系數(shù)都是3位精度，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將它們縮放1000倍來實(shí)現(xiàn)整數(shù)運(yùn)算算 法：Gray= (R*299+G*587+B*l14+500)/1000。
[0022] RGB-般是8位精度，現(xiàn)在縮放1000倍，所以上面的運(yùn)算是32位整型的運(yùn)算；后 面的除法是整數(shù)除法，所以需要加上500來實(shí)現(xiàn)四舍五入。
[0023] 本發(fā)明所使用的舍入方式不是四舍五入，因四舍五入會(huì)有較大的誤差，應(yīng)該將以 前的計(jì)算結(jié)果的誤差一起計(jì)算進(jìn)去，故本發(fā)明的舍入方式使用去尾法，寫成表達(dá)式是：
[0024]Gray= (R*19595+G*38469+B*7472) >>16 ;2 至 20 位精度的系數(shù)：
[0025] Gray = (R*l+G*2 + B*l) >>2Gray = (R*2 + G*5 + B*l) >>3Gray = (R*4+G*10+B*2)?4Gray = (R*9+G*19+B*4)?5Gray = (R*19+G*37+B*8)>>6 ;
[0026] Gray = (R*38+G*75+B* 15) >>7Gray = (R*76+G* 150+B*30) >>8Gray =(R*153+G*300+B*59)>>9Gray = (R*306+G*601+B*117)>>10Gray = (R*612+G*1202+B*234)>>llGray = (R*1224+G*2405+B*467)>>12Gray = (R*2449+G*4809+B*934)>>13Gray = (R*4898+G*9618+B*1868)>>14Gra y = (R*9797+G*19235+B*3736)?15Gray= (R*19595+G*38469+B*7472)?16Gray= (R*39190+G*76939+B*14943)?17Gray= (R*78381+G*153878+B*29885) ?18Gray= (R*156762+G*30 7757+B*59769)?19Gray= (R*313524+G*615514+B*119538)>>20。
[0027] 仔細(xì)觀察上面的表格，這些精度實(shí)際上是一樣的：3與4、7與8、10與11、13與14、 19與20 ;所以16位運(yùn)算下最好的計(jì)算公式是使用7位精度，比先前那個(gè)系數(shù)縮放100倍的 精度高，而且速度快：
[0028] Gray= (R*38+G*75+B*15) ?7 ；
[0029] 其中2位精度的，完全可以移位優(yōu)化：Gray= (R+(WORD)G〈〈l+B)>>2。
[0030] 本發(fā)明手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置進(jìn)一步設(shè)有用于提供工作電壓的電源模塊，且電 源模塊與彩色相機(jī)電連接。本發(fā)明電源模塊用于給彩色相機(jī)供電。
[0031] 其中，電源模塊為四節(jié)干電池。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求，可以選擇其他的電 源模塊，能實(shí)現(xiàn)提供工作電壓的功能即可。
[0032] 其中，彩色相機(jī)上設(shè)有手持端。本發(fā)明通過在彩色相機(jī)上設(shè)置手持端，方便其攜 帶。
[0033] 本發(fā)明還公開一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置的識(shí)別方法，其包 括如下步驟：（1)彩色相機(jī)上的感紅外芯片感應(yīng)到周邊的紅外信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)彩色相機(jī)開始 工作；（2)彩色相機(jī)開始拍攝時(shí)，其前面的紅外補(bǔ)光燈開始工作，使得彩色相機(jī)在抓拍時(shí)圖 像呈單色；（3)針對(duì)彩色相機(jī)拍攝到的圖像，通過圖像處理單元將彩色圖像的斑點(diǎn)去除，將 彩色圖像轉(zhuǎn)化成黑白圖像，使其應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
[0034] 本發(fā)明圖像處理單元去除彩色圖像斑點(diǎn)的方法為：將與虹膜識(shí)別算法中的虹膜特 征碼不適合的進(jìn)行刪除，特征碼通過如下方式獲得。
[0035] 虹膜特征提取：用選16個(gè)Gabor濾波通道，S卩選擇中心頻率2搡2、4搡2、8搡2 和16搡2及0°、45°、90°和135°四個(gè)方向，通過Gabor濾波器的對(duì)稱性可知，這樣就構(gòu) 成了不同方向和頻率下的Gabor濾波器。通過利用公式（3)對(duì)虹膜圖像進(jìn)行處理，從而得 到各個(gè)通道上的濾波結(jié)果，來表達(dá)不同紋理之間的差異。
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其特征在于，其包括彩色相機(jī)、感紅外 芯片、紅外補(bǔ)光燈和圖像處理單元；紅外補(bǔ)光燈安裝在彩色相機(jī)的前面；感紅外芯片和圖 像處理單元均設(shè)于彩色相機(jī)內(nèi)； 感紅外芯片用于改變彩色相機(jī)的感紅外作用，使得彩色相機(jī)能感知周圍的紅外信號(hào)； 紅外補(bǔ)光燈用于在抓拍圖像時(shí)使得圖像根據(jù)算法轉(zhuǎn)換成單色； 圖像處理單元用于去除彩色圖像的斑點(diǎn)，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其特征在于，其 進(jìn)一步設(shè)有用于提供工作電壓的電源模塊，且電源模塊與彩色相機(jī)電連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其特征在于，電 源模塊為四節(jié)干電池。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置，其特征在于，彩 色相機(jī)上設(shè)有手持端。
5. 基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置的識(shí)別方法，其特征在于，其包括如下 步驟： (1) 彩色相機(jī)上的感紅外芯片感應(yīng)到周邊的紅外信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)彩色相機(jī)開始工作； (2) 彩色相機(jī)開始拍攝時(shí)，其前面的紅外補(bǔ)光燈開始工作，使得彩色相機(jī)在抓拍時(shí)圖像 呈單色； (3) 針對(duì)彩色相機(jī)拍攝到的圖像，通過圖像處理單元將彩色圖像的斑點(diǎn)去除，將彩色圖 像轉(zhuǎn)化成黑白圖像，使其應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于彩色攝像機(jī)的手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置及其識(shí)別方法，該手持式移動(dòng)虹膜識(shí)別裝置包括彩色相機(jī)、感紅外芯片、紅外補(bǔ)光燈和圖像處理單元；紅外補(bǔ)光燈安裝在彩色相機(jī)的前面；感紅外芯片和圖像處理單元均設(shè)于彩色相機(jī)內(nèi)；感紅外芯片用于改變彩色相機(jī)的感紅外作用，使得彩色相機(jī)能感知周圍的紅外信號(hào)；紅外補(bǔ)光燈用于在抓拍圖像時(shí)使得圖像根據(jù)算法轉(zhuǎn)換成單色；圖像處理單元用于去除彩色圖像的斑點(diǎn)，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像。本發(fā)明功耗低，體積小，便于攜帶，且其能將彩色圖像的斑點(diǎn)去除，將彩色圖像轉(zhuǎn)化成黑白圖像，使其應(yīng)用到虹膜識(shí)別算法中。
【IPC分類】G06K9-00
【公開號(hào)】CN104751120
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510094784
【發(fā)明人】李強(qiáng)
【申請(qǐng)人】北京虹安翔宇信息科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日