專利名稱：虹膜識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種虹膜識別裝置，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
人眼虹膜像指紋一樣，具有相異性(因人而異)和不變性(不因年齡、疾病等因素而改變)，可用作個人身份認(rèn)證的依據(jù)。
本技術(shù)經(jīng)專利局計算機查詢，未查得同類項目，也未見有同類產(chǎn)品在國內(nèi)市場銷售。
鑒于上述，本實用新型將提供一種可完成虹膜圖像的采集、轉(zhuǎn)換、處理、分析和判定的虹膜識別裝置。
本實用新型采用的技術(shù)方案是一種虹膜識別裝置，包括微機，其特征在于它還包括攝像機、固化虹膜分析器、圖像轉(zhuǎn)換器，攝像機的視頻信號輸出接圖像轉(zhuǎn)換器的視頻信號輸入端，圖像轉(zhuǎn)換器的輸出口接微機的輸入輸出口，固化虹膜分析器接微機的輸入輸出口。
固化虹膜分析器中裝有對虹膜圖像進行處理、分析和判定的程序。識別裝置在微機的控制下，攝像機采集的虹膜圖像由圖像轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)微機處理后再送入固化虹膜分析器，由其進行處理、分析和判定，最終由微機顯示判定的結(jié)果。
在上述方案中，還包括幀存儲器、濾波器、控制寄存器，其中所述微機是由微處理器、主存儲器、時序發(fā)生器、中斷控制器、顯示器按常規(guī)接法組成的微機電路；所述固化虹膜分析器是可改寫只讀存儲器；所述圖像轉(zhuǎn)換器由模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和固化虹膜分析器按常規(guī)接法接入所述微機電路；所述攝像機的視頻輸出接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入端；所述幀存儲器的數(shù)據(jù)輸入口和數(shù)據(jù)輸出口接所述微機電路的數(shù)據(jù)總線；所述濾波器的數(shù)據(jù)口和控制口分別接所述微機電路的數(shù)據(jù)總線和控制總線；所述時序發(fā)生器的時序輸出接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時鐘輸入端；所述控制寄存器的輸出接所述微機電路的控制總線。
在上述方案中，所述微機也可以是由主機和顯示器構(gòu)成的臺式微機；所述固化虹膜分析器可以是可改寫只讀存儲器卡，該存儲器卡與所述微機的輸入輸出總線連接；所述圖像轉(zhuǎn)換器也可以是與所述微機相配的圖形接口卡，該圖形接口卡插入所述微機的輸入輸出擴展槽中；所述攝像機的視頻輸出接所述圖形接口卡的視頻口。
本實用新型把虹膜分析方法固化在可改寫只讀存儲器中，將攝像機與微機技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了虹膜圖像的自動采集、轉(zhuǎn)換、處理、分析和判定的目的，具有顯著的實用價值。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的構(gòu)成框圖2是本實用新型一個實施例的構(gòu)成框圖；圖3是本實用新型一個實施例的電路原理圖。
如圖1所示，虹膜識別裝置包括攝像機11、固化虹膜分析器12、圖像轉(zhuǎn)換器13，微機14。攝像機11的視頻信號輸出接圖像轉(zhuǎn)換器13的視頻信號輸入端，圖像轉(zhuǎn)換器13的輸出口接微機14的輸入輸出口，固化虹膜分析器12接微機14的輸入輸出口。固化虹膜分析器12中裝有對虹膜圖像進行處理、分析和判定的程序。
整個識別裝置在微機14的控制下，攝像機11采集的虹膜圖像由圖像轉(zhuǎn)換器13轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)微機14處理后再送入固化虹膜分析器12，由其進行處理、分析和判定，最終由微機14顯示判定的結(jié)果。
圖2為本實用新型的一個實施例的構(gòu)成框圖，圖中所示的虹膜識別裝置由攝像機11、固化虹膜分析器12、模數(shù)轉(zhuǎn)換器21、控制寄存器22、濾波器26、幀存儲器27和微機組成。微機是由中斷控制器23、時序發(fā)生器24、微處理器25、主存儲器28、顯示器29按常規(guī)接法組成的微機電路。除攝像機11外，其余器件均裝入一個外殼內(nèi)。其中固化虹膜分析器12是可改寫只讀存儲器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器21起到圖像轉(zhuǎn)換器的作用，模數(shù)轉(zhuǎn)換器21和固化虹膜分析器12按常規(guī)接法接入微機電路；攝像機11的視頻輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換器21的模擬量輸入端；幀存儲器27的數(shù)據(jù)輸入口和數(shù)據(jù)輸出口接微機電路的數(shù)據(jù)總線；濾波器26的數(shù)據(jù)口和控制口分別接微機電路的數(shù)據(jù)總線和控制總線；時序發(fā)生器24的時序輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換器21的時鐘輸入端；控制寄存器22的輸出接微機電路的控制總線。
從攝像機11獲取的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器21，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)數(shù)據(jù)總線輸入幀存儲器27，幀存儲器27利用其內(nèi)部寄存器進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)與主存儲器28間的實時存儲(主存儲器的存儲周期長，存儲速度低于模數(shù)轉(zhuǎn)換的速率)。濾波器26經(jīng)數(shù)據(jù)總線與主存儲器28交換數(shù)據(jù)，在交換過程中對模數(shù)變換后的原始圖像數(shù)據(jù)進行濾波處理以減少噪聲，之后供虹膜分析器12進行分析和識別，虹膜分析器12經(jīng)數(shù)據(jù)總線與主存儲器28進行數(shù)據(jù)交換。虹膜分析器12的分析結(jié)果用同樣的方式傳給顯示器29，在微處理器25的控制下進行顯示。
控制寄存器22用以控制需經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的圖像的幀數(shù)及取幀方式。
中斷控制器23由外觸發(fā)(如鍵盤命令)接受中斷命令，向微處理器25提出中斷請求，使微處理器25的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)至運行該裝置的狀態(tài)，運行結(jié)束后再予恢復(fù)。
時序發(fā)生器24產(chǎn)生該裝置的工作主時鐘頻率及分時鐘頻率。
在圖3所示的電路原理圖中(圖中未畫出主存儲器)V為工控攝像機或外加鏡頭的攝錄一體機等圖像采集設(shè)備。S為控制寄存器接口。U1為PAL16R6時序發(fā)生器，U2為8088微處理器(CPU)，用虛線畫出的CPU是為說明與有關(guān)部件連接而加上的，實際的CPU只有一片。U3為AD578模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
攝像機的輸出接U3的模擬量輸入端10VIN。U1的X3～X5腳接晶振，讀RD和寫WR、輸出主時鐘BSCLK、幀存行列選通脈沖RAS和CAS、存儲器列地址計數(shù)脈沖HCLK、幀存讀寫有效周期LD0和LD1、總線讀寫請求應(yīng)答B(yǎng)CLK和DACK、行消隱HBLANK等諸腳均接至總線，同時主時鐘BSCLK還接U3的外接時鐘輸入腳CLKI。
U2的時鐘由8284A提供，U2用8286收發(fā)器和兩片8282地址鎖存器對U3進行地址訪問和數(shù)據(jù)接收。
固化虹膜分析器U4選用32KB的27256EPROM，該芯片中固化程序的主要功能是精確檢測虹膜圖像的內(nèi)外邊界、將虹膜圖像從環(huán)形區(qū)域變換到矩形區(qū)域、將虹膜圖像編碼并作出判定結(jié)果，U2用8282地址鎖存器對U4進行地址訪問和數(shù)據(jù)接收。
中斷控制器U5的型號選用8259A，U2用8282地址鎖存器和譯碼器與U5進行數(shù)據(jù)及地址通訊，U5的A0腳及中斷請求輸入腳IR2分別接數(shù)據(jù)和地址總線，中斷請求輸出腳INT接U2的中斷腳INTR。
濾波器U6采用CUSP濾波芯片，其數(shù)據(jù)輸入口IR0～IR7接U5的數(shù)據(jù)口D0～D7，數(shù)據(jù)輸出口OR0～OR7接數(shù)據(jù)總線，U2通過控制總線與其啟動腳OPERATE、中斷主機腳DONE、復(fù)位腳LOAD-ASSIGMENT相接。
幀存儲器由四片TMS4164存儲器和兩片分別用作存儲器輸入、輸出鎖存的鎖存器PAL16R8-A2組成。由于A/D轉(zhuǎn)換速度可達10MHZ，為達到快速存取的目的，此處采用了四片存儲器并行存儲的方式。當(dāng)圖像高速輸入到幀存儲器的輸入鎖存器PAL芯片時，利用PAL內(nèi)部的寄存器將輸入數(shù)據(jù)保持到輸出端，當(dāng)連續(xù)收到4個像素時，便將這4個像素并行輸出到4個存儲體中，這樣就可以在一個讀/寫周期內(nèi)收到8個像素數(shù)據(jù)，以滿足實時輸入的要求。當(dāng)圖像數(shù)據(jù)從幀存儲器讀出時，先一次輸出4個像素到幀存儲器的輸出鎖存器PAL芯片，同樣利用內(nèi)部寄存器將數(shù)據(jù)暫存，然后依次串行輸出，以達到實時輸出的要求。
本裝置在使用時，一般只需顯示識別和判定結(jié)果(Y/N)，因此不需使用CRT顯示器，只要用可顯示字符的八位LCD晶顯示器即可。LCD由兩片4位LCD靜態(tài)驅(qū)動芯片ICM7211驅(qū)動，其位選輸入DS1和DS2、片選CS1、寫有效CS2、數(shù)據(jù)B0～B3諸腳均接U2的數(shù)據(jù)口。
本裝置的工作過程如下當(dāng)中斷控制器U5收到鍵盤的中斷命令后，便向微處理器U2提出中斷請求，此后微處理器的工作狀態(tài)就轉(zhuǎn)至運行該裝置的狀態(tài)。從攝像機V獲取的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號進入模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像經(jīng)數(shù)據(jù)總線輸入幀存儲器U7，模數(shù)轉(zhuǎn)換的圖像的幀數(shù)及取幀方式由控制寄存器S設(shè)定的狀態(tài)位控制。幀存儲器U7利用其內(nèi)部寄存器進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)與主存儲器間的實時存儲。濾波器U6經(jīng)數(shù)據(jù)總線與主存儲器交換數(shù)據(jù)，在交換過程中對模數(shù)變換后的原始圖像數(shù)據(jù)進行濾波處理，以減少噪聲。濾波后的圖像被送入虹膜分析器U4進行分析和識別，虹膜分析器U4經(jīng)數(shù)據(jù)總線與主存儲器進行數(shù)據(jù)交換。虹膜分析器U4的分析結(jié)果用同樣的方式傳給LCD顯示器，在微處理器U2控制下進行顯示。
在本實用新型的其它實施例中，微機也可以是由主機和顯示器構(gòu)成的臺式微機(如PC機)，上述微處理器、控制寄存器、濾波器、幀存儲器、中斷控制器、時序發(fā)生器、主存儲器、顯示器等部件的功能都可用PC微機的硬件及軟件實現(xiàn)。固化虹膜分析器可以是可改寫只讀存儲器卡，該存儲器卡與PC微機的輸入輸出總線連接；圖像轉(zhuǎn)換器也可以是與PC微機相配的圖形接口卡(如視霸卡)，該圖形接口卡插入PC微機的輸入輸出擴展槽中；攝像機的視頻輸出接圖像接口卡的視頻口。
權(quán)利要求1.一種虹膜識別裝置，它包括微機，其特征在于它還包括攝像機、固化虹膜分析器、圖像轉(zhuǎn)換器，攝像機的視頻信號輸出接圖像轉(zhuǎn)換器的視頻信號輸入端，圖像轉(zhuǎn)換器的輸出口接微機的輸入輸出口，固化虹膜分析器接微機的輸入輸出口。
2.如權(quán)利要求1所述的虹膜識別裝置，其特征在于它還包括幀存儲器、濾波器、控制寄存器，其中所述微機是由微處理器、主存儲器、時序發(fā)生器、中斷控制器、顯示器按常規(guī)接法組成的微機電路；所述固化虹膜分析器是可改寫只讀存儲器；所述圖像轉(zhuǎn)換器由模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和固化虹膜分析器按常規(guī)接法接入所述微機電路；所述攝像機的視頻輸出接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入端；所述幀存儲器的數(shù)據(jù)輸入口和數(shù)據(jù)輸出口接所述微機電路的數(shù)據(jù)總線；所述濾波器的數(shù)據(jù)口和控制口分別接所述微機電路的數(shù)據(jù)總線和控制總線；所述時序發(fā)生器的時序輸出接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時鐘輸入端；所述控制寄存器的輸出接所述微機電路的控制總線。
3.如權(quán)利要求1所述的虹膜識別裝置，其特征在于所述微機是由主機和顯示器構(gòu)成的臺式微機；所述固化虹膜分析器是可改寫只讀存儲器卡，該存儲器卡與所述微機的輸入輸出總線連接；所述圖像轉(zhuǎn)換器是與所述微機相配的圖形接口卡，該圖形接口卡插入所述微機的輸入輸出擴展槽中；所述攝像機的視頻輸出接所述圖形接口卡的視頻口。
專利摘要虹膜識別裝置包括微機、攝像機、固化虹膜分析器、圖像轉(zhuǎn)換器,攝像機的視頻信號輸出接圖像轉(zhuǎn)換器的視頻信號輸入端,圖像轉(zhuǎn)換器的輸出口接微機的輸入輸出口,固化虹膜分析器接微機的輸入輸出口。固化虹膜分析器中裝有對虹膜圖像進行處理、分析和判定的程序。攝像機采集的虹膜圖像由圖像轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,經(jīng)微機處理后再送入固化虹膜分析器進行處理、分析和判定,最終由微機顯示判定的結(jié)果。它實現(xiàn)了虹膜圖像的自動采集、轉(zhuǎn)換、處理、分析和判定,可用于個人身份認(rèn)證。
文檔編號G06T1/00GK2300955SQ9721621
公開日1998年12月16日 申請日期1997年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月30日
發(fā)明者王介生 申請人:王介生