[发明专利]一种远距离多模态生物特征识别方法及其系统

说明书

本发明公开了一种远距离多模态生物特征识别系统，包括深度摄像机、中央处理控制模块、人脸摄像机、光源模块、虹膜摄像机和预设数据存储识别单元，所述中央处理控制模块分别与所述深度摄像机、中央处理控制模块、人脸摄像机、光源模块、虹膜摄像机和预设数据存储识别单元相连接。此外，本发明还公开了一种远距离多模态生物特征识别方法。本发明公开的一种远距离多模态生物特征识别方法及其系统，其采用智能人机交互方式，比较传统的单生物特征识别而言，不仅可以实现各特征间的扬长避短、优势互补，而且可以在远距离识别的同时，进一步提高识别的准确性，实现远距离、高分辨、高速的多模态生物特征识别，具有重大的生产实践意义。

技术领域

本发明涉及光学、图像处理和模式识别等技术领域，特别是涉及一种远距离多模态生物特征识别方法及其系统。

背景技术

目前，随着人类科学技术的不断发展，生物特征识别技术得到了广泛的应用。生物特征主要有包括几种模态：人脸、指纹、虹膜、掌纹、手形、步态、声音、签名等。

其中，面部区域作为人体所受遮挡最少的部位，较易获得相应的图像特征信息，因此人脸和虹膜成为目前常用的生物特征模态。人脸模态与虹膜模态相比，具有图像方便获取的优点，但其易受表情、年龄、光照等因素影响，识别率大大低于虹膜特征识别。虹膜特征虽然是目前准确度最高、防伪性最好的生物模态，但是，由于虹膜尺寸较小，难以进行虹膜图像获取，虹膜图像获取是虹膜识别过程中较为困难的环节。

目前，商业应用较为成熟的虹膜或者人脸识别设备大多采用低像素和短焦距定焦镜头，拍摄距离近，一般通过限制站立距离(50cm内)来完成虹膜识别或者人脸识别。这种近距离的识别方式限制了虹膜识别/人脸识别在大范围场景下的应用，因此，目前开展对远距离生物特征识别系统的研究具有重要的应用价值。由于虹膜尺寸较小，所以远距离虹膜识别系统的研发面临更多的挑战，近年来部分研究机构也积极开展相关研究，在基于摄像机阵列和基于旋转云台这两种人机交互形式的远距离虹膜识别系统研发方面做了大量工作，拓展了虹膜识别的使用距离，但是，仍然存在虹膜图像分辨率低、用户定位响应较慢或定位不准、系统延迟造成虹膜图像较易出现离焦模糊等问题，影响了远距离虹膜识别系统的商业推广进程。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以进行多模态生物特征识别，相比较传统的单生物特征识别而言，不仅可以实现各特征间的扬长避短、优势互补，而且可以在远距离识别的同时，进一步提高识别的准确性，实现远距离、高分辨、高速的多模态生物特征识别。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种远距离多模态生物特征识别方法及其系统，其利用虹膜模态和人脸模态相结合的多模态生物特征识别技术，构建高精度光学系统平台，采用智能人机交互方式，比较传统的单生物特征识别而言，不仅可以实现各特征间的扬长避短、优势互补，而且可以在远距离识别的同时，进一步提高识别的准确性，实现远距离、高分辨、高速的多模态生物特征识别，有利于提高用户的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种远距离多模态生物特征识别方法，包括步骤：

第一步：拍摄采集用户的深度图像，获得用户的深度信息；

第二步：根据所获得的用户的深度信息，获得用户所在位置的深度距离；

第三步：判断用户所在位置的深度距离是否位于用户预设的距离范围之内，如果是，则向用户发出预设的人脸图像拍摄开始提示信息，并继续执行步骤第四步，如果否，当所述深度距离小于用户预设距离范围的最小阀值时或者大于最大阀值时，分别对应发出预设的人脸图像拍摄准备提示信息；

第四步：拍摄采集用户的正面图像；

第五步：对所拍摄采集的用户的正面图像进行人脸检测，然后定位分割获得用户正面图像中的人脸图像；