[发明专利]多目标人群的虹膜图像获取装置与方法

说明书

本发明公开了一种多目标人群的虹膜图像获取装置与方法，该装置包括基座、竖直电机模块、水平电机模块、反射镜、载物台模块、运动限位件和控制系统，所述的基座支撑、固定整体二维转台；所述的竖直电机模块包括竖直电机和竖直运动转接板；所述的水平电机模块包括水平电机、支撑板、水平运动转接板和滚动轴承；所述的反射镜固定在所述载物台模块上，载物台模块包括载物板、载物支撑和固定件，与水平电机模块固定；所述的运动限位件有多个，安装在不同位置；所述的控制系统包括驱动器、PLC控制器和PC控制卡，控制转台运动；虹膜相机竖直安装。本装置可以有效增大虹膜识别视场，自动适应不同方位、距离上的不同身高目标，速度快，鲁棒性强。

技术领域

本发明涉及虹膜识别技术领域，具体涉及多目标人群的虹膜图像获取装置与方法。

背景技术

当前，扩大成像视场的方法主要有微相机阵列拼接、多相机图像拼接和仿生复眼。微相机阵列拼接主要是利用球透镜成像的轴向对称性，结合微相机阵列与后期的计算成像技术，实现宽视场和高分辨率效果的成像。该系统包括一个共心光学主透镜组和一系列小的光学元件组成的微相机阵列。多相机图像拼接是将两个或者多个相机拍摄的图像通过一定的方法拼接后形成一幅更大视场的图像。多幅图像之间拼接的重点是采用图像配准的方法将两幅或者多幅具有重叠区的数字图像拼接成宽视场的全景图像。仿生复眼是根据昆虫的复眼生理结构而设计，这两个阵列都在平面上制造并组装起来，然后经由弹性变形转换成近乎完整的半球形状(160°)，上面集成了180个小眼，与火蚁和树皮甲虫复眼中的小眼数相近。除上述方法，还有基于水平移动的一段时间内多帧连续图像的全景拼接(与多相机拼接类似)，在手机全景模式、只需要水平视场的情况下(如大人群的合影)应用广泛；畸变镜头，仅适用于监控场景领域。

随着科技的进步和经济社会的发展，基于虹膜识别技术的产品层出不穷，在闸机安检、工作打卡、智能门锁、手机解锁交互体验等多个领域，有着越来越广泛的应用。虽然近距离、小场景下已经有了不错的应用效果，但是因为虹膜识别对虹膜质量要求高，一般采集设备焦距较大，视场相对很小，无法对群体、不同身高目标进行识别。目前扩大虹膜识别视场的方法都是使用多个图像采集设备，但是多相机系统成本高、系统复杂，而且增加的视场有限，仍需要标记辅助识别位置，目标主动调整身高进行适应，体验差。常见的远距离(2m)虹膜识别多是使用两个相机上下布置以适应不同身高。群体多目标虹膜同步识别，还未见有相关的研究或报道。

为了进一步推动虹膜识别技术的发展和应用，就必须研究一种可行的虹膜识别视场扩展方法，突破当前的研究瓶颈。利用反射镜进行二次成像，在光学成像领域有着广泛应用，如单反相机的光路、激光摆镜等，如果能对反射镜的角度进行精确控制，就可以实现虹膜识别视场扩展。

发明内容

本发明的目的是基于二自由度可控反射镜的二次成像解决虹膜识别领域成像视场受限的问题，而提供了一种多目标人群的虹膜图像获取装置与方法。该装置与方法通过主动控制成像，实现对不同角度、不同身高目标的全方向自适应虹膜信息获取，实现多目标虹膜同步成像，提高交互体验，突破当前虹膜识别技术瓶颈，拓展虹膜识别技术的应用场景和范围。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案如下：一种多目标人群的虹膜图像获取装置，

所述装置包括：二自由度转台、反射镜、控制系统和虹膜相机，所述反射镜安装在二自由度转台顶部，通过所述二自由度转台能够调节反射镜的角度，所述控制系统与二自由度转台、虹膜相机控制连接，所述虹膜相机垂直安装于二自由度转台的上方，

所述控制系统用于通过场景感知设备的主动场景感知，获取场景范围内多目标群体位姿信息，经过坐标转换与位姿估计，主动控制二自由度转台运动，使反射镜角度调整至目标位置；

所述虹膜相机用于通过反射镜实现非主动配合下的主动虹膜成像和采集。

其中，

所述二自由度转台包括基座、竖直电机模块、水平电机模块、载物台模块、