多模態(tài)生物識(shí)別裝置及其進(jìn)行圖像采集的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物識(shí)別領(lǐng)域，特別是指一種多模態(tài)生物識(shí)別裝置及其進(jìn)行圖像采集的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物識(shí)別技術(shù)主要是指通過(guò)人類(lèi)生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)，人類(lèi)的生物特征通常具有唯一性、可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證、遺傳性或終身不變等特點(diǎn)，因此生物識(shí)別認(rèn)證技術(shù)較傳統(tǒng)認(rèn)證技術(shù)存在較大的優(yōu)勢(shì)。用于生物識(shí)別的生物特征有手形、指紋、人臉、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，人們已經(jīng)發(fā)展了手形識(shí)別、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別等多種生物識(shí)別技術(shù)。
[0003]生物識(shí)別技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了各種各樣的生物識(shí)別裝置，并且為了提高認(rèn)證的準(zhǔn)確率以及拓展適用范圍，逐漸出現(xiàn)了使用多種生物特征進(jìn)行組合認(rèn)證的裝置，本發(fā)明稱(chēng)其為多模態(tài)生物識(shí)別裝置。
[0004]多模態(tài)生物識(shí)別裝置需要采集多種生物特征。但是每個(gè)生物特征在采集時(shí)需要的條件不同，如環(huán)境的光照條件(包括光照強(qiáng)度和允許通過(guò)的光線波長(zhǎng)范圍等)不同，圖像采集裝置(這里的圖像采集裝置包括光學(xué)鏡頭、圖像傳感器和濾光器，以及它們的附屬元件等)的焦距也不同，等等。如果使用一個(gè)圖像采集裝置采集多種生物特征的話，有兩種工作模式，一種是分多次分別采集多種生物特征，另一種是一次采集一張全景圖片，從全景圖片上提取出多種生物特征，這樣會(huì)對(duì)多模態(tài)生物識(shí)別裝置的軟件和硬件有很高的要求，具體為:
[0005]1、圖像采集裝置的硬件要求高(要求焦距可調(diào)、光照強(qiáng)度可調(diào)、允許通過(guò)的光線波長(zhǎng)范圍可調(diào)等)，這就勢(shì)必會(huì)使得圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各個(gè)元件的性能高。成本將會(huì)增加。
[0006]2、復(fù)雜的圖像采集裝置必然要求復(fù)雜的控制程序，需要很多算法，對(duì)控制單元的運(yùn)算速率等有較高的要求。導(dǎo)致圖像采集裝置的采集效率低，而且會(huì)增加成本。
[0007]3、全景圖片要求分辨率高，一張圖片占的內(nèi)存大，對(duì)內(nèi)存要求高。使得多模態(tài)生物識(shí)別裝置的運(yùn)行速度慢，而且會(huì)增加成本。
[0008]因此，在多模態(tài)生物識(shí)別裝置中，一般考慮用多個(gè)圖像采集裝置分別采集多種生物特征來(lái)解決上述問(wèn)題。例如，在采用人臉特征和虹膜特征的多模態(tài)生物識(shí)別裝置中，使用四個(gè)圖像采集裝置采集圖像。一個(gè)用于采集人臉圖像，一個(gè)用于拍攝場(chǎng)景，另外兩個(gè)分別用于采集虹膜左眼和右眼圖像。在多模態(tài)生物識(shí)別裝置啟動(dòng)后，分別對(duì)四個(gè)圖像采集裝置進(jìn)行相應(yīng)的初始化配置，根據(jù)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)用相應(yīng)的圖像采集裝置工作。但是，每一個(gè)圖像采集裝置都需要連接控制單元的一個(gè)攝像頭接口(Camera Interface)，如圖1所示，有的控制單元的攝像頭接口一般較少(一個(gè)或兩個(gè))，很難滿足多個(gè)圖像采集裝置，而有多個(gè)攝像頭接口的控制單元一般在其他的方面不盡如人意，很難滿足多模態(tài)生物識(shí)別裝置的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種多模態(tài)生物識(shí)別裝置及其進(jìn)行圖像采集的方法，該裝置能夠在控制單元的一個(gè)攝像頭接口上連接多個(gè)圖像采集裝置，采集多路圖像，節(jié)省控制單元的資源，并且降低功耗。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
[0011]—種多模態(tài)生物識(shí)別裝置，包括控制單元、內(nèi)存和多個(gè)圖像采集裝置，還包括數(shù)據(jù)選擇器，所述控制單元的數(shù)據(jù)端經(jīng)所述數(shù)據(jù)選擇器連接所述多個(gè)圖像采集裝置的數(shù)據(jù)端，所述控制單元的選通控制端連接所述數(shù)據(jù)選擇器的選通控制端，所述內(nèi)存中開(kāi)辟有用于存儲(chǔ)所述多個(gè)圖像采集裝置采集到的圖像數(shù)據(jù)的緩存空間。
[0012]—種上述的多模態(tài)生物識(shí)別裝置進(jìn)行圖像采集的方法，包括:
[0013]控制單元通過(guò)串行控制端發(fā)送串行控制信號(hào)，對(duì)所述多個(gè)圖像采集裝置進(jìn)行初始化；
[0014]初始化控制單元的攝像頭單元；
[0015]當(dāng)需要采集圖像數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元判斷當(dāng)前接通的圖像采集裝置是否為希望使用的圖像采集裝置，若否，控制單元控制數(shù)據(jù)選擇器接通希望使用的圖像采集裝置。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明的數(shù)據(jù)選擇器包括多組數(shù)據(jù)接口，其中一組作為輸出端，連接控制單元的數(shù)據(jù)端，其他組作為輸入端，分別連接多個(gè)圖像采集裝置的數(shù)據(jù)端；控制單元的選通控制端其實(shí)就是輸出地址的管腳，數(shù)據(jù)選擇器的選通控制端其實(shí)就是地址管腳，通過(guò)控制單元發(fā)出的地址，控制數(shù)據(jù)選擇器的某一組數(shù)據(jù)接口導(dǎo)通，其他組數(shù)據(jù)接口斷開(kāi)，這一組數(shù)據(jù)接口連接的圖像采集裝置就能與控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。采集到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到內(nèi)存中的緩存空間中，當(dāng)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，從緩存空間中取走。
[0018]并且，一般的圖像采集裝置都有兩種模式:休眠模式(低功耗)和正常運(yùn)行模式。本發(fā)明還可以將未選通的圖像采集裝置設(shè)置為休眠模式，降低功耗。
[0019]本發(fā)明能夠在控制單元的一個(gè)攝像頭接口上連接多個(gè)圖像采集裝置，采集多路圖像，節(jié)省控制單元的資源，并且降低功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為控制單元與圖像采集裝置的連接示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的多模態(tài)生物識(shí)別裝置一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明中的幀同步信號(hào)和行同步信號(hào)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的多模態(tài)生物識(shí)別裝置進(jìn)行圖像采集的方法的原理流程圖；
[0024]圖5為本發(fā)明的多模態(tài)生物識(shí)別裝置進(jìn)行圖像采集的方法的一個(gè)實(shí)施例的總體流程圖；
[0025]圖6為本發(fā)明的多模態(tài)生物識(shí)別裝置進(jìn)行圖像采集的方法的一個(gè)實(shí)施例中的虹膜識(shí)別流程圖；
[0026]圖7為本發(fā)明的多模態(tài)生物識(shí)別裝置進(jìn)行圖像采集的方法的一個(gè)實(shí)施例中的人臉識(shí)別和場(chǎng)景圖片保存流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]—方面，本發(fā)明提供一種多模態(tài)生物識(shí)別裝置，如圖2所示，包括控制單元1、內(nèi)存2和多個(gè)圖像采集裝置3，還包括數(shù)據(jù)選擇器4，控制單元1 (實(shí)際上是控制單元的攝像頭接口，下同)的數(shù)據(jù)端經(jīng)數(shù)據(jù)選擇器4連接多個(gè)圖像采集裝置3的數(shù)據(jù)端，控制單元1的選通控制端連接數(shù)據(jù)選擇器4的選通控制端，內(nèi)存2中開(kāi)辟有用于存儲(chǔ)多個(gè)圖像采集裝置3采集到的圖像數(shù)據(jù)的緩存空間。
[0029]本發(fā)明的控制單元一般為CPU或MCU，它包括有攝像頭接口(Camera Interface)，攝像頭接口連接的是控制單元中進(jìn)行圖像處理的部分，我們稱(chēng)之為攝像頭單元(CameraUnit);圖像采集裝置包含采集鏡頭和圖像傳感器，如圖1所示，以及它們的附屬機(jī)構(gòu)；數(shù)據(jù)選擇器(data selector)有時(shí)也叫做多路選擇器或多路調(diào)制器(multiplexer)，它能夠根據(jù)給定的選擇信號(hào)(實(shí)際上是地址代碼)，從一組輸入信號(hào)中選出指定的一個(gè)送至輸出端的組合邏輯電路。
[0030]本發(fā)明的數(shù)據(jù)選擇器包括多組數(shù)據(jù)接口，其中一組作為輸出端，連接控制單元的數(shù)據(jù)端，其他組作為輸入端，分別連接多個(gè)圖像采集裝置的數(shù)據(jù)端(數(shù)據(jù)選擇器的輸入端和輸出端沒(méi)