[发明专利]一种人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置及其身份认证方法

说明书

本发明公开了一种人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置及其身份认证方法，该装置包括人脸图像采集模块和虹膜图像采集模块；所述人脸图像采集模块由前置成像镜组、分光棱镜、人脸摄像机、图像处理单元和照明光源组成；所述虹膜图像采集模块由前置成像镜组、分光棱镜、虹膜摄像组件、图像处理单元和照明光源组成；所述人脸图像采集模块与虹膜图像采集模块共用前置成像镜组、图像处理单元和照明光源，并通过分光棱镜实现人脸图像采集模块光路与虹膜图像采集模块光路的分离。本发明可以同时清晰地采集使用者的人脸图像与虹膜图像，获得的人脸图像与虹膜图像具有确定的定位关系，便于后续图像处理、人脸特征与虹膜特征的提取，安全性更高。

技术领域

本发明属于生物特征识别技术领域，具体涉及一种人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置及其身份认证方法。

背景技术

随着人们对重要场所安全防范级别的不断提高，基于单一人体生物特征识别的门禁控制系统已不能满足要求。为此，需要发展基于人体的两种或两种以上生物特征识别的门禁控制系统，以进一步提高门禁控制系统的安全防范级别。人脸与虹膜是人体的两种重要的生物特征，可以用于身份认证。为了提高门禁系统的安全防范级别，可以将这两种生物特征识别技术联合使用于一套门禁控制系统中，实现人脸与虹膜两种生物特征的联合识别。只有人脸与虹膜均通过认证，才能让使用者通过验证。为此需要研发一种同时采集使用者人脸图像与虹膜图像的光学装置。

目前，市场上已出现了单一功能的人脸图像采集装置与单一功能的虹膜图像采集装置，尚无可同时清晰采集人脸图像与虹膜图像的光学装置。据统计，人脸的尺寸一般为110mm×200mm，而人类虹膜平均直径为φ12mm，即人脸尺寸是虹膜的9-17倍，所以人脸尺寸与虹膜尺寸相差较大，无法用一套普通的光学装置同时清晰地采集人脸图像与虹膜图像。如用人脸图像采集光学装置来采集虹膜图像，则虹膜图像太小而使其细节无法分辨。反之，用虹膜图像采集装置来采集人脸图像，则无法得到完整的人脸图像。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置，可以同时清晰地采集使用者的人脸图像与虹膜图像，具有更高的安全性。本发明的另一目的是提供一种上述人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置的身份认证方法。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置，包括人脸图像采集模块和虹膜图像采集模块；所述人脸图像采集模块由前置成像镜组、分光棱镜、人脸摄像机、图像处理单元和照明光源组成；所述虹膜图像采集模块由前置成像镜组、分光棱镜、虹膜摄像组件、图像处理单元和照明光源组成；所述人脸图像采集模块与虹膜图像采集模块共用前置成像镜组、图像处理单元和照明光源，并通过分光棱镜实现人脸图像采集模块光路与虹膜图像采集模块光路的分离。

所述分光棱镜由两个直角棱镜胶合而成，在胶合面上镀有分光光学薄膜。

所述虹膜摄像组件由2个平行放置的子成像光路组成，所述2个子成像光路的放大倍率相同且均大于1，可以同时清晰采集左右两只眼睛的虹膜图像。

所述人脸图像采集模块的放大倍率等于前置成像镜组的放大倍率，所述虹膜图像采集模块的总放大倍率等于前置成像镜组的放大倍率与虹膜摄像组件中子成像光路的放大倍率之积。

所述照明光源由两个子光源组成，从人脸的左右两侧对称照射人脸，以使人脸整个范围内获得均匀一致的照明。

所述的人脸图像与虹膜图像同时采集光学装置的身份认证方法，包括以下步骤：

1）利用人脸图像采集模块采集使用者的人脸图像；

2）提取所采集到的人脸图像的特征，并与图像处理单元内存储的人脸特征信息进行比对，如比对不成功，则停止工作；否则进入步骤3）；

3）利用虹膜图像采集模块采集使用者两只眼睛的虹膜图像；