[发明专利]动物虹膜识别设备

说明书

技术领域

本发明属于光学工程、生物特征识别、图像处理以及计算机或机器视觉等技术领域，尤其涉及虹膜自动识别设备，特别地用于实现对犬只等动物虹膜的高质量自动虹膜成像。

背景技术

随着国民生活水平的不断提高，目前城市养宠物，例如养犬的居民越来越普遍。然而，长期以来，由于宠物例如犬只管理缺乏有效的监管手段，随之而来的‘犬患’和‘犬害’也日益严重，给监管部门、宠物主人及居民生活都带了一定的压力。一方面，宠物走失和遗弃现象大量增加，流浪犬惊扰甚至攻击市民，存在传播致命狂犬病等传染性疾病的巨大风险。不文明养犬、非法养犬、非法买卖、不按时检疫和注射疫苗、产生纠纷后逃避责任等现象屡见不鲜，从而使得犬只监管成为困扰城市卫生、安全、交通秩序与环境管理的一大难题，严重威胁了社会公众利益和城市建设。犬类引起的纠纷时见报道，并存在处理不当诱发冲突的风险，成为了影响和谐社会建设的潜在因素。另一方面，宠物的走失或被盗给主人及其家庭带来了巨大的心灵创伤，特别是小孩和孤寡老人，长时间内都难以摆脱其阴影。部分主人不惜花费大量时间和金钱寻找走失宠物，但是例如流浪犬救助机构以及相关城管部门面对宠物走失，却因为缺乏有效信息核对及宠物身份识别等管理手段而无法及时寻找宠物或者通知宠物主人。

上述问题的重要解决途径是建立宠物信息管理系统。宠物信息管理系统的建立首先需要实现宠物例如犬只身份的识别。通过一定技术手段，实现宠物唯一性的身份信息录入，作为宠物例如犬只终身的标志，并通过设备进行高可靠性识别，解决辨别宠物身份以及主人是谁的难题。当前，最常见的宠物之一犬只的身份识别主要通过无线射频电子标签实现，将电子芯片注射到犬只皮下。但这一方法存在给犬只带来巨大痛苦和伤害的风险，因而受到绝大部分犬主的抵制。虽然犬只注射电子标签的方法在国内已经推行了十多年，但是受到的阻力异常大，因此，推及其它宠物也是如此，迫切需要开发一种针对宠物安全无伤害、并且能够高效、准确地进行身份识别的技术。

生物特征识别技术是指利用人或动物的生理特征或行为特征，实现身份鉴定。它具有安全性好、无伤害的优点，非常符合宠物例如犬只身份识别的要求。目前，针对人的生物特征识别技术主要包括脸部识别、指纹识别、静脉识别、虹膜识别、掌纹识别、声纹识别、步态识别等。这其中虹膜识别技术具有极高的准确率、防伪性、稳定性，同时是一种非接触式识别。因此，如果能够将虹膜识别技术应用于宠物识别，识别将会更加安全可靠，且不会对宠物带来伤害，具有很大的发展潜力。

但是仅将用于人眼的虹膜识别设备简单用在动物身上效果并不理想，这主要因为识别对象的不同所导致。一方面，对于宠物例如犬只的识别距离不能太近，太近对使用人的人身安全有不确定性威胁，而且犬只容易紧张，影响识别效果，所以需要实现远距离清晰成像。同时，不同种类的宠物眼睛位置各异，即使在犬只范围内，也有相当部分犬只的两只眼睛分居头部两侧，所以采用双眼识别比较困难，因而应该设计成单眼成像，成像视场不能太大。但要求获取清晰虹膜图像，所以视场又不能太小，这就需要设计远距离合适视场高分辨成像光学系统。另一方面，宠物例如犬只的眼睛与人的眼睛在几何形态上有较大差别，采用目前的虹膜识别设备进行图像采集，会出现“亮瞳”现象，影响识别效果。

中国发明专利CN105354562A公开了一种基于虹膜识别的动物管理系统并提出了一种虹膜手持机。系统包括通过无线通信的方式进行实时连接和数据交换的虹膜采集手持机和云端服务器。虹膜手持机采集动物的虹膜图像信息，虹膜手持机将采集的虹膜图像信息发送到云端服务器，云端服务器对采集的虹膜图像信息与其存储的虹膜图像信息进行匹配，云端服务器将匹配结果发送到虹膜识别手持机。所述虹膜手持机包括采集模块、处理器及无线通信模块，照明模块以及输入输出模块。具体地，手持机包括手柄和安装在手柄一端的虹膜采集装置；其中，所述虹膜采集装置包括：固定安装在所述手柄一端的外壳、设置在所述外壳的前表面上的采集模块、设置在所述外壳中处理器及无线通信模块。但是该虹膜手持机拍摄动物例如犬只的虹膜图像效果也不理想，特别是经常出现“亮瞳”的现象，大大降低了识别效率。同时该专利也没有对动物虹膜形态及采集、识别过程的特点进行针对性设计，在对宠物虹膜进行识别时并不方便。

发明内容