虹膜采集方法及其终端的制作方法

虹膜采集方法及其终端的制作方法
【专利摘要】本发明属于生物识别和身份认证技术领域，涉及一种虹膜采集方法，包括以下步骤：响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对象的距离；确定该距离所对应的目标光照强度；响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像。此外，本发明还提供一种虹膜采集终端。通过实施本发明，采取自动调光的方式，能够实现更加方便快捷地获取更加清晰的虹膜图像，提高了用户的体验度。
【专利说明】虹膜采集方法及其终端 【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物识别和认证技术领域，具体而言，本发明涉及一种虹膜采集方法 及其终端。 【【背景技术】】
[0002] 随着信息科技的日益发展，生物特征识别技术也越来越融入到人们的日常生活 中。由于智能设备的极大普及，人们对设备智能化的要求与日倶增，信息技术领域也不例 外，其中就包括虹膜识别和认证技术。虹膜识别和认证技术属于生物特征识别和安全认证 技术的一种，是通过利用人体所固有的生物特征或行为特征来进行个人身份安全认证，这 些生物或行为特征包括人脸、指纹、虹膜、掌纹、笔迹和语音，其中虹膜是身体面对外界最复 杂的组织，且具有生物活性、非接触性、唯一性、稳定性、防伪性等生物特性，因而虹膜识别 被广泛认为是最具有前途的生物特征识别和安全认证技术之一，是具有高精度、非侵犯性、 简单易用的生物特征识别和安全认证方法。
[0003] 基于上述虹膜识别和认证技术的优点，对该技术的开发应用具有广阔的前景。现 有技术中的虹膜识别方法和终端都是采用单摄像头进行虹膜采集，其中，为了终端能够获 取到用户清晰的虹膜照片，需要用户自行调整人眼相对于该终端的位置和/或与该终端设 备的距离，使得用户操作麻烦，虹膜相关信息的获取时间过长，导致相应的识别时间过长， 期间用户虹膜相关信息的安全性难以保障，影响用户体验。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明的目的在于针对以上存在的至少一方面不足，提供一种虹膜采集方法及其 终端，以解决以上至少一方面的问题。
[0005] 为了实现该目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] 本方案提供了一种虹膜采集方法，包括以下步骤：
[0007] 响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对象的距离；
[0008] 确定该距离所对应的目标光照强度；
[0009] 响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹膜摄像单元采集被拍 摄对象的虹膜图像。
[0010] 具体的，依据预设的所述距离与所述目标光照强度之间的对应换算规则，确定该 距离所对应的目标光照强度。
[0011] 进一步的，确定所述目标光照强度所对应的调光驱动信号；
[0012] 输入该调光驱动信号，以调整所述红外光到所述目标光照强度。
[0013] 具体的，所述调光驱动信号为脉宽调制波。
[0014] 进一步的，对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0015] 具体的，从采集的虹膜图像中提取特征点；
[0016] 将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结果对虹膜图像所表 征的用户身份信息进行鉴别。
[0017] 具体的，通过对所述采集的虹膜图像进行分割，来提取其中的特征点。
[0018] 具体的，当提取的特征点与预存的虹膜模板信息相匹配时，确定所述用户的身份 合法。
[0019] 进一步的，执行对本机的解锁操作。
[0020] 进一步的，通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像；
[0021 ]提取所述虹膜图像中的特征点并加工为虹膜模板信息存储。
[0022] 具体的，对所述虹膜模板信息进行加密并存储。
[0023] 本方案还提供一种虹膜采集终端，包括以下模块：
[0024] 获取模块，用于响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对 象的距离；
[0025]确定模块，用于确定该距离所对应的目标光照强度；
[0026] 执行模块，用于响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹膜摄 像单元采集被拍摄对象的虹膜图像。
[0027] 具体的，所述确定模块，用于依据预设的所述距离与所述目标光照强度之间的对 应换算规则，确定该距离所对应的目标光照强度。
[0028] 进一步的，还包括有调光模块，用于确定所述目标光照强度所对应的调光驱动信 号；
[0029] 输入该调光驱动信号，以调整所述红外光到所述目标光照强度。
[0030] 具体的，所述调光驱动信号为脉宽调制波。
[0031] 具体的，还包括有鉴别模块，用于对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴 别。
[0032]进一步的，所述鉴别模块，还包括有：
[0033] 提取单元，用于从采集的虹膜图像中提取特征点；
[0034] 鉴别单元，用于将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结果 对虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0035] 具体的，所述提取单元，还用于通过对所述采集的虹膜图像进行分割，来提取其中 的特征点。
[0036] 具体的，所述鉴别单元，还用于当提取的特征点与预存的虹膜模板信息相匹配时， 确定所述用户的身份合法。
[0037] 具体的，所述鉴别单元，还用于在所述确定所述用户的身份合法之后，执行对本机 的解锁操作。
[0038] 进一步的，所述鉴别模块，还用于在对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行 鉴别之前，通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像；
[0039] 提取所述虹膜图像中的特征点并加工为虹膜模板信息存储。
[0040] 具体的，所述鉴别模块，还用于对所述虹膜模板信息进行加密并存储。
[0041] 与现有技术相比较，本发明至少具有如下优点：
[0042]本发明利用距离传感设备检测人眼到终端设备的距离，通过人眼到终端设备的距 离与目标光照强度的对应关系，进而调整相应的目标光照强度，减少用户自行调整自身与 设备之间距离的麻烦，使虹膜摄像单元能够更加方便、快捷地获取用户的清晰的虹膜图像。
[0043] 进一步的，本发明还对预存的用于鉴别用户身份合法性的用户相关的虹膜信息进 行加密等处理，更好地保障了用户个人信息的安全。
[0044] 进一步的，本发明还将该虹膜识别和认证技术应用在了智能设备的解锁上，通过 获取并识别用户的虹膜信息，对用户的身份进行确认，当确认用户身份合法时，进行解锁， 为用户提供一种全新的解锁方式，提高用户的体验度。 【【附图说明】】
[0045] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：
[0046] 图1为本发明虹膜采集方法的一个实施例的程序流程图；
[0047] 图2为本发明虹膜采集方法的一个实施例的程序流程图；
[0048] 图3为本发明虹膜采集终端的一个实施例的结构框图；
[0049] 图4为本发明虹膜采集终端的一个实施例的结构框图。 【【具体实施方式】】
[0050] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0051] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、"一 个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措 辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加 一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元 件被"连接"或"耦接"到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在 中间元件。此外，这里使用的"连接"或"親接"可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措 辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0052]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术 语和科学术语），具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该 理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的 意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义 来解释。
[0053]本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的"终端"、"终端设备"既包括无线信 号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件 的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备 可以包括:蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示 器的蜂窝或其他通信设备;PCS(Personal Communications Service，个人通信系统），其可 以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力;PDA(Personal Digital Assistant，个人 数字助理），其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日 历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器;常规膝上型和/或掌上 型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其 他设备。这里所使用的"终端"、"终端设备"可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、 海运和/或陆地）中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球 和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的"终端"、"终端设备"还可以是通信终端、上 网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网 设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
[0054]有必要先对本发明的应用场景及其原理进行如下的先导性说明。
[0055] 本发明的有关方法和终端的应用场景，是以带有虹膜摄像单元及可视化显示界面 的智能设备为下文中所述的终端。例如智能手表和智能手机等，其中虹膜摄像单元可以为 虹膜摄像头，可用于采集用户虹膜相关的特征信息，且在智能设备中设置有鉴权单元，便于 在鉴权单元中对采集的虹膜图像中的特征点进行处理和存储，以便对用户身份进行鉴别。 需要说明的是，该描述仅是示例性的，本发明的范围并不限于此。
[0056] 以下将详细说明为了运用上述的原理实现上述的场景而提出的本发明的若干技 术方案的【具体实施方式】。需要说明的是，本发明提供了一种虹膜采集方法及终端，从终端的 视角来描述该虹膜采集方法，可以通过编程将该虹膜采集方法实现为计算机程序在智能终 端上实现，其包括但不限于智能手表、智能手机、智能验证终端等需要对用户身份进行鉴权 的设备。
[0057]请参阅图1，为本发明虹膜采集方法的一个实施例的程序流程图，具体包括以下步 骤：
[0058]步骤S11，响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对象的距 离；
[0059]需要说明的是，以下步骤中以Android系统为操作系统的智能手机只是所述智能 设备的一个实施例，本发明还可以应用于I0S系统或WIND0S系统等的智能设备，该实施例并 不能构成对本发明的限制。
[0060] 具体的，智能手机通过监听启动虹膜摄像单元的事件，开启距离传感器获取人眼 与设备之间的距离数据。在本方案的一个示例性实施例中，在使用Android系统的智能手机 中，Android系统提供有SensorManager管理器对智能手机上的距离传感器进行管理，并提 供Sensor类来为用户提供相应的操作。具体的，通过SensorManger获得传感器的类型，即 TYPE_PR0XIMITY，从而对距离传感器进行管理，并利用 android, hardware ? SensorEventListener接口注册监听器来对距离传感器的感应数据进 行监听，进一步的，为了获取具体的检测数据，通过监听器的具体的监听方法，例如，当距离 传感器所产生的电信号的值发生变化时会调用OnSensorChangedO方法，或，当距离传感器 所产生的电信号的精度发生变化时会调用OnAccuracyChangedO方法等方式来获取该距离 传感器所检测到的感应数据，通过对该相关感应数据进行分析，可以获得用户眼睛与该智 能手机之间的距离D。
[0061] 需要说明的是，上述智能手机通过距离传感器获取的用户眼睛与该智能手机之间 的距离D是由距离传感器将智能手机被遮挡的信息转化成电信号并经过处理后获得的。具 体的，在本方案的一个示例性实施例中，距离传感器(Proximity Sensor)是由一颗红外发 射管和一颗红外接收极管组成，通电后，红外管发射的红外光由于没有遮挡物反射红外信 号，红外接收管没有动作；当有遮挡物时，会反射红外光，接收管接收到信号后，红外管导 通，发出中断信号。此外，利用其发射的特别短的光脉冲，测量此光脉冲从发射到被物体反 射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离，即本发明所述的感应数据可被智能 手机通过对该中断信号及其相对应的时间信息进行分析、计算得到相应的用户眼睛与该智 能手机之间的距离数据。
[0062]需要说明的是，上述所提到的距离传感器属于红外脉冲传感器，只是所述距离传 感器的一个实施例，不能构成对本发明的限制，根据其所采用的检测方法不同，所述距离传 感器还可以是光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等，此外，光距离传 感器还可以是距离传感器和环境光传感器等类似可检测用户距离终端设备距离的器件的 集成，此处不再赘述。
[0063] 进一步的，步骤S12，确定该距离所对应的目标光照强度；
[0064] 具体的，依据预设的所述距离与所述目标光照强度之间的对应换算规则，确定该 距离所对应的目标光照强度。
[0065] 需要说明的是，在本方案的一个示例性实施例中，为了实现虹膜摄像头的最佳采 集效果，可以通过在手机寄存器中预设前述通过距离传感器获得的人眼与手机距离D与led 发光强度的I的关系表，如：
[0067] 具体的，通过该表所提供的对应关系，智能手机可以获得步骤S1中所获取的人眼 与智能手机间的距离D(D1/D2/D3)对应的LED发光强度1(11/12/13)，需要说明的是，在该 LED发光强度为1(11/12/13)时，虹膜摄像头可以获得最佳的采集用户虹膜的效果。
[0068] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，在Android系统下的智能手机，通过 android, hardware ? SensorEventListener接口注册监听器来对距离传感器的感应数据进 行监听，进一步的，通过监听器的具体的监听方法，例如，OnAccuracyChanged()方法来获取 距离传感器所产生的电信号的精度的变化，进而通过简单的判断函数判断该电信号变化是 否符合执行相对应的调光语句的条件，其中，该条件被设置为相应的LED发光强度，若符合， 则执行该相对应的调光语句。
[0069] 进一步的，在上述确定人眼与智能手机间的距离D(D1/D2/D3)对应的LED发光强度 I (11 /12/13)的步骤之后，包括以下步骤：
[0070]确定所述目标光照强度所对应的调光驱动信号；
[0071 ]输入该调光驱动信号，以调整所述红外光到所述目标光照强度。
[0072] 需要说明的是，在本方案的一个示例性实施例中，所述目标光照强度通过由智能 手机或外部设备中用于向被摄对象发射光的发光设备的光照强度所决定，所述发光设备可 以为红外LED，所述LED发光强度1(11/12/13)还对应于相应的调光驱动信号，用于调节智能 手机中LED灯的发光强度。
[0073] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，所述调光驱动信号为脉宽调制波PWM， 通过该脉宽调制波PWM输入到红外LED的供电电源中，通过调整该PWM波的占空比，可以调整 输入到该红外LED灯中的电流，进而可以调整该红外LED的光照强度，进而调整该红外LED到 达被摄对象的光照强度。
[0074] 需要说明的是，所述脉宽调制波PWM调节LED光强的方法是通过使用开关电路以相 对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光)来实现的。在本 方案的一个示例性实施例中，可以是使用最简单的数字调光的方法，即通过脉冲宽度调制 (PTOO来设置周期和占空度来对LED进行调节，除此之外，还可以是通过一个控制电压来成 比例地改变LED驱动的输出的模拟调光方法来实现对LED的调节，因此，该实施例不构成对 本发明的限制。
[0075] 进一步的，步骤S13，响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹 膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像。
[0076]需要说明的是，在本方案的一个示例性实施例中，所述虹膜摄像单元通过接收由 红外LED发出的红外光遇到遮挡物（如人眼）后所反射回来的红外光，进而采集用户的虹膜 图像。其中，当所述红外光的反射光达到某一个值或某一范围时，所述虹膜摄像单元将会获 得最清晰的虹膜图像。
[0077] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，这里所述的虹膜摄像单元采集虹膜图 像，实际上可以是通过该虹膜摄像单元的虹膜摄像头不断的扫描预览被摄对象的虹膜图 像，在扫描到新的虹膜图像时，会覆盖之前扫描的虹膜图像，对之前的虹膜图像不进行存 储，当该虹膜摄像头所扫描的虹膜图像达到预设的清晰度时，对该虹膜图像进行存储;或 者，当所述红外光的反射光达到某一个值或某一范围时，即通过前述调整所述红外光到所 述目标光照强度的步骤之后，该虹膜摄像头将会启动进行扫描，并且将所获得的虹膜图像 进行存储，从而所述虹膜摄像头将会获得最清晰的虹膜图像。
[0078] 进一步的，在本方案的所述步骤S13,通过虹膜识别单元采集被拍摄对象的虹膜图 像的步骤之后，还包括步骤：
[0079]对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0080]具体的，参阅图2,为本发明虹膜采集方法的一个实施例的程序流程图，包括以下 步骤：
[0081 ]步骤S21，从采集的虹膜图像中提取特征点；
[0082] 步骤S22,将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结果对虹膜 图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0083] 具体的，将所述虹膜摄像单元所采集的虹膜图像送入预设的鉴权单元中，对该虹 膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。在本方案的一个示例性实施例中，具体的，通过所 述虹膜摄像单元采集虹膜图像后，将虹膜图像发送到处理器中提取其特征点，然后将该特 征点发送到鉴权单元，进一步的，对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别时，需要 将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结果对虹膜图像所表征的用户 身份进行鉴别。
[0084] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，通过对所述采集的虹膜图像进行分割， 来提取其中的特征点。具体的，可以通过对采集的虹膜图像进行切割，将瞳孔内的照明光斑 填充为黑色，找到灰度值分布最低的一点，并结合瞳孔的边缘检测计算出上下左右四个半 径，根据这四个半径取平均值再对瞳孔中心进行修正;利用Hough变换求出虹膜外圆的中心 坐标和半径参数;根据瞳孔和虹膜外圆的半径和中心坐标参数将虹膜内部的瞳孔和外部的 其他图像全部切割掉，剩下的图像部分为分割出来的虹膜图像的特征点。
[0085] 进一步的，将所述虹膜图像的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较。具体的，在 本方案的一个示例性实施例中，通过在智能手机寄存器中预存用户的虹膜信息，该虹膜信 息可以为经过加工的虹膜模板信息，通过将所述虹膜图像的特征点与该虹膜模板信息进行 比较，若相符，则判断该被摄对象为该预存的虹膜模板对应的用户。
[0086] 进一步的，在本方案的一个示例性实施例中，所述预存的虹膜模板信息可以是存 储在数据库中，当智能手机检测到要对用户身份进行鉴别事件后，从数据库中调取相应的 虹膜模板信息，在本地完成鉴别过程;此外，虹膜模板信息还可以存储在第三方可信赖的服 务器端中，响应于用户身份鉴别事件后为用户提供相应的虹膜模板信息，或者由用户智能 手机端向该可信赖第三方发送虹膜特征点信息，并在第三方服务器端完成鉴别过程，进而 由第三方为用户提供相应远程服务等，本方案不对虹膜模板的存储位置及鉴别场所做限 定，以上只是示例性的，不构成对本发明的限制。
[0087] 进一步的，在所述根据比较结果对虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别的步 骤中，包括以下步骤：
[0088] 当提取的特征点与预存的虹膜模板信息相匹配时，确定所述用户的身份合法。 [0089]进一步的，执行对本机的解锁操作。
[0090] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，当前述提取的虹膜图像的特征点和预 设的虹膜模板信息相匹配时，即确定所述用户的身份合法时，若此时用户智能手机处于屏 保状态时，通过执行一个Activity线程开启ScreenService服务，在该服务中注册一个监听 感应数据的监听器，当监听到虹膜图像的特征点和预设的虹膜模版相匹配，确定用户的身 份合法的事件时，采用解除锁屏方式进行解锁。所述解锁方式，具体的，KeyguardManager类 对Keyguard进行管理，即对锁屏进行管理，智能手机利用其提供的内部类 Key guardManager ? Key guardLock 中的 d i sab 1 eKey guard ()方法来解除锁屏。
[0091] 进一步的，在对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别的步骤之前，还包 括步骤：
[0092] 通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像；
[0093] 提取所述虹膜图像中的特征点并加工为虹膜模板信息存储。
[0094]具体的，在本方案的一个示例性实施例中，不难理解，本发明中对通过虹膜摄像单 元采集眼部图像中的虹膜图像，并将提取的所述虹膜图像中的特征点加工为虹膜模板信息 并存储的步骤，相对于前述获取虹膜图像，提取特征点相关的步骤的顺序不做限定，只要在 根据采集的虹膜图像对虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别的步骤之前即可。
[0095]需要说明的是，在生成鉴权单元中的虹膜模板的过程中，通过所述虹膜摄像单元 采集被拍摄对象的虹膜图像的步骤，在本方案的一个示例性实施例中，采用与前述一样的 采集虹膜图像的方式和提取图像特征点的方式，但本领域的技术人员可以通过其他类似的 不同方式实现，不构成对本发明的限制。
[0096]进一步的，为了更进一步的提高整个系统的安全性，在本发明的一个示例性实施 例中，在提取所述虹膜图像中的特征点后，向预设的鉴权单元发送所述特征点，并在所述鉴 权单元中将所述特征点加工为虹膜模板信息并存储。
[0097] 进一步的，对所述虹膜模板信息进行加密并存储。
[0098] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，还可以对加工得到的虹膜模板信息进 行加密后存储在鉴权单元中的存储单元中，如静态内存RAM或者ROM所划分安全分区内，其 中可以采用对称加密算法或非对称加密算法来实现加密，本实施例对具体的加密算法不做 限定。所述存储单元中的虹膜信息可以涉及单个人，也可以涉及多个人;其中所述存储单元 可以包括例如闪存式存储器、硬盘式存储器、多媒体卡微型存储器、卡片式存储器、磁存储 器、磁盘、光盘、RAM、SRAM、EEPR0M和PR0M的存储介质中的至少一个。
[0099] 进一步的，为了提高虹膜图像的特征点与所述虹膜模板信息进行鉴别对比时的处 理速度，同时减少虹膜模板的存储容量，在本发明的一个示例性实施例中，将所述虹膜图像 的特征点加工或变换为虹膜图像模板时，可以采用一系列的算法进行处理，例如，可以使用 傅里叶变换或者小波变换将虹膜图像加工而得到虹膜图像模板。
[0100]进一步，依据计算机软件的功能模块化思维，本发明还提供了一种采用该虹膜采 集方法的终端，请参阅图3。该设备包括获取模块11、确定模块12和执行模块13,利用该获取 模块11、确定模块12和执行模块13来搭建起虹膜采集终端的原理框架，从而实现模块化实 施方案。以下具体揭示各模块实现的具体功能。
[0101]请参阅图3,为本发明虹膜采集终端的一个实施例的结构框图，具体包括以下模 块：
[0102] 获取模块11，用于响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄 对象的距离；
[0103] 需要说明的是，以下以Android系统为操作系统的智能手机只是所述智能设备的 一个实施例，本发明还可以应用于I0S系统或WIND0S系统等的智能设备，该实施例并不能构 成对本发明的限制。
[0104] 具体的，所述获取模块11通过监听启动虹膜摄像单元的事件，开启距离传感器获 取人眼与设备之间的距离数据。在本方案的一个示例性实施例中，在使用Android系统的智 能手机中，Android系统提供有SensorManager管理器对智能手机上的距离传感器进行管 理，并提供Sensor类来为用户提供相应的操作。具体的，通过SensorManger获得传感器的类 型，即TYPE_PR0XIMITY，从而对距离传感器进行管理，并利用 android, hardware ? SensorEventListener接口注册监听器来对距离传感器的感应数据进 行监听，进一步的，为了获取具体的检测数据，通过监听器的具体的监听方法，例如，当距离 传感器所产生的电信号的值发生变化时会调用OnSensorChangedO方法，或，当距离传感器 所产生的电信号的精度发生变化时会调用OnAccuracyChangedO方法等方式来获取该距离 传感器所检测到的感应数据，通过对该相关感应数据进行分析，可以获得用户眼睛与该智 能手机之间的距离D。
[0105]需要说明的是，上述获取模块11通过距离传感器获取的用户眼睛与该智能手机之 间的距离D是由距离传感器将智能手机被遮挡的信息转化成电信号并经过处理后获得的。 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，距离传感器(Proximity Sensor)是由一颗红外 发射管和一颗红外接收极管组成，通电后，红外管发射的红外光由于没有遮挡物反射红外 信号，红外接收管没有动作；当有遮挡物时，会反射红外光，接收管接收到信号后，红外管导 通，发出中断信号。此外，利用其发射的特别短的光脉冲，测量此光脉冲从发射到被物体反 射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离，即本发明所述的感应数据可被智能 手机通过对该中断信号及其相对应的时间信息进行分析、计算得到相应的用户眼睛与该智 能手机之间的距离数据。
[0106] 需要说明的是，上述所提到的距离传感器属于红外脉冲传感器，只是所述获取模 块11中所述距离传感器的一个实施例，不能构成对本发明的限制，根据其所采用的检测方 法不同，所述距离传感器还可以是光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器 等，此外，光距离传感器还可以是距离传感器和环境光传感器等类似可检测用户近距离不 触碰操作的器件的集成，此处不再赘述。
[0107] 进一步的，确定模块12，用于确定该距离所对应的目标光照强度；
[0108] 具体的，所述确定模块12依据预设的所述距离与所述目标光照强度之间的对应换 算规则，确定该距离所对应的目标光照强度。
[0109] 需要说明的是，为了实现虹膜摄像头的最佳采集效果，在本方案的一个示例性实 施例中，在手机寄存器中预设前述通过距离传感器获得的人眼与手机距离D与led发光强度 的I的关系表，如：
[0111] 具体的，通过该表所提供的对应关系，确定模块12可以获得获取模块11中所获取 的人眼与智能手机间的距离D(D1/D2/D3)对应的LED发光强度1(11/12/13)，需要说明的是， 在该LED的发光强度为1(1 1/I2/I3)时，虹膜摄像头可以获得最佳的采集用户虹膜的效果。
[0112] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，在Android系统下的智能手机，通过 android, hardware ? SensorEventListener接口注册监听器来对距离传感器的感应数据进 行监听，进一步的，通过监听器的具体的监听方法，例如，OnAccuracyChanged()方法来获取 距离传感器所产生的电信号的精度的变化，进而通过简单的程序代码判断该电信号变化是 否符合执行相对应的调光语句的条件，该条件设置为相应的LED发光强度，若符合，则执行 该相对应的调光语句。
[0113] 进一步的，在上述确定模块12确定人眼与智能手机间的距离D(D1/D2/D3)对应的 LED发光强度1(11/12/13)之后，还包括有调光模块，用于：
[0114]确定所述目标光照强度所对应的调光驱动信号；
[0115] 输入该调光驱动信号，以调整所述红外光到所述目标光照强度。
[0116] 需要说明的是，在本方案的一个示例性实施例中，所述目标光照强度通过由智能 手机或外部设备中用于向被摄对象发射光的发光设备的光照强度所决定，所述发光设备可 以为红外LED，所述LED发光强度1(11/12/13)还对应于相应的调光驱动信号，用于调节智能 手机中LED灯的发光强度。
[0117] 具体的，所述调光模块利用的调光驱动信号为脉宽调制波PWM，通过该脉宽调制波 P丽输入到红外LED的供电电源中，通过调整该P丽波的占空比，可以调整输入到该红外LED 灯中的电流，进而可以调整该红外LED的光照强度，进而调整该红外LED到达被摄对象的光 照强度。
[0118] 需要说明的是，所述脉宽调制波PWM调节LED光强的方法是通过使用开关电路以相 对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光)来实现的。在本 方案的一个示例性实施例中，可以是使用最简单的数字调光的方法，即通过脉冲宽度调制 (PTOO来设置周期和占空度来对LED进行调节，除此之外，还可以是通过一个控制电压来成 比例地改变LED驱动的输出的模拟调光方法来实现对LED的调节，因此，该实施例不构成对 本发明的限制。
[0119] 进一步的，执行模块13，用于响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过 所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像。
[0120]需要说明的是，在本方案的一个示例性实施例中，所述虹膜摄像单元通过接收由 红外LED发出的红外光遇到遮挡物（如人眼）后所反射回来的红外光，进而采集用户的虹膜 图像。其中，当所述红外光的反射光达到某一个值或某一范围时，所述虹膜摄像单元将会获 得最清晰的虹膜图像。
[0121] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，这里所述执行模块13中的虹膜摄像单 元采集虹膜图像，实际上可以是通过该虹膜摄像单元的虹膜摄像头不断的扫描预览被摄对 象的虹膜图像，在扫描到新的虹膜图像时，会覆盖之前扫描的虹膜图像，对之前的虹膜图像 不进行存储，当该虹膜摄像头所扫描的虹膜图像达到预设的清晰度时，对该虹膜图像进行 存储;或者，当所述红外光的反射光达到某一个值或某一范围时，即通过前述调整所述红外 光到所述目标光照强度的步骤之后，该虹膜摄像头将会启动进行扫描，并且将所获得的虹 膜图像进行存储，从而所述虹膜摄像头将会获得最清晰的虹膜图像。
[0122] 进一步的，在本方案的所述执行模块13通过虹膜识别单元采集被拍摄对象的虹膜 图像之后，还包括有鉴别模块：
[0123] 所述鉴别模块，用于对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0124] 具体的，参阅图4,为本发明虹膜采集终端的一个实施例的结构框图，所述鉴别模 块中，包括：
[0125] 提取单元21，用于从采集的虹膜图像中提取特征点；
[0126] 鉴别单元22,用于将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结 果对虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。
[0127] 需要说明的是，前述鉴权单元为概念性的描述，所述鉴别单元22为该鉴权单元的 具体化，以下将以该鉴别单元22取代概念意义上的鉴权单元进行描述。
[0128] 具体的，鉴别模块将所述虹膜摄像单元所采集的虹膜图像送入预设的鉴别单元22 中，对该虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。在本方案的一个示例性实施例中，具体 的，所述鉴别模块通过所述虹膜摄像单元采集虹膜图像后，将虹膜图像发送到处理器中由 提取单元21提取其特征点，然后再将该特征点发送到鉴别单元22,进一步的，鉴别单元22对 所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别时，需要将提取的特征点与预存的虹膜模板 信息进行比较，根据比较结果对虹膜图像所表征的用户身份进行鉴别。
[0129] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，所述提取单元21通过对所述采集的虹 膜图像进行分割，来提取其中的特征点。具体的，该提取单元21可以通过对采集的虹膜图像 进行切割，将瞳孔内的照明光斑填充为黑色，找到灰度值分布最低的一点，并结合瞳孔的边 缘检测计算出上下左右四个半径，根据这四个半径取平均值再对瞳孔中心进行修正;利用 Hough变换求出虹膜外圆的中心坐标和半径参数;根据瞳孔和虹膜外圆的半径和中心坐标 参数将虹膜内部的瞳孔和外部的其他图像全部切割掉，剩下的图像部分为分割出来的虹膜 图像的特征点。
[0130] 进一步的，将所述虹膜图像的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较。具体的，在 本方案的一个示例性实施例中，通过在智能手机寄存器中预存用户的虹膜信息，该虹膜信 息可以为经过加工的虹膜模板信息，通过将所述虹膜图像的特征点与该虹膜模板信息进行 比较，若相符，则判断该被摄对象为该预存的虹膜模板对应的用户。
[0131] 进一步的，在本方案的一个示例性实施例中，所述预存的虹膜模板信息可以是存 储在数据库中，当智能手机检测到要对用户身份进行鉴别事件后，从数据库中调取相应的 虹膜模板信息，在本地完成鉴别过程;此外，虹膜模板信息还可以存储在第三方可信赖的服 务器端中，响应于用户身份鉴别事件后为用户提供相应的虹膜模板信息，或者由用户智能 手机端向该可信赖第三方发送虹膜特征点信息，并在第三方服务器端完成鉴别过程，进而 由第三方为用户提供相应远程服务等，本方案不对虹膜模板的存储位置及鉴别场所做限 定，以上只是示例性的，不构成对本发明的限制。
[0132] 进一步的，所述鉴别单元22在所述根据比较结果对虹膜图像所表征的用户身份信 息进行鉴别中，还用于：
[0133] 当提取的特征点与预存的虹膜模板信息相匹配时，确定所述用户的身份合法。
[0134] 进一步的，所述鉴别单元22还用于执行对本机的解锁操作。
[0135] 具体的，通过所述鉴别单元22判断当前述提取单元21提取的虹膜图像的特征点和 预设的虹膜模版信息相匹配，即确定所述用户的身份合法时，在本方案的一个示例性实施 例中，当用户智能手机处于屏保状态时，通过执行一个Activity线程开启ScreenService月艮 务，在该服务中注册一个监听感应数据的监听器，当监听到虹膜图像的特征点和预设的虹 膜模版相匹配，确定用户的身份合法的事件时，采用解除锁屏方式进行解锁。所述解锁方 式，具体的，KeyguardManager类对Keyguard进行管理，即对锁屏进行管理，智能手机利用其 提供的内部类 Key guardManager ? Key guardLock 中的 d i sab 1 eKey guard ()方法来解除锁屏。
[0136] 进一步的，在所述鉴别模块对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别之 、r ' 刖：
[0137] 所述鉴别模块，还用于通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜图像；
[0138] 提取所述虹膜图像中的特征点并加工为虹膜模板信息存储。
[0139] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，不难理解，本发明中对通过虹膜摄像单 元采集眼部图像中的虹膜图像，并将提取的所述虹膜图像中的特征点加工为虹膜模板信息 并存储的步骤，相对于前述执行模块13的作用顺序不做限定，只要在鉴别模块根据采集的 虹膜图像对虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别之前即可。
[0140]需要说明的是，在生成鉴别单元22中的虹膜模板的过程中，通过所述虹膜摄像单 元采集被拍摄对象的虹膜图像的步骤，在本方案的一个示例性实施例中，采用与前述的执 行模块13中虹膜摄像单元中一样的采集虹膜图像的方式和提取单元21中一样的提取图像 特征点的方式，但本领域的技术人员可以通过其他类似的不同方式实现，不构成对本发明 的限制。
[0141] 进一步的，为了更进一步的提高整个系统的安全性，在本发明的一个示例性实施 例中，在提取单元21提取所述虹膜图像中的特征点后，向预设的鉴别单元22发送所述特征 点，并在所述鉴别单元22中将所述特征点加工为虹膜模板信息并存储。
[0142] 进一步的，所述鉴别模块，还用于对所述虹膜模板信息进行加密并存储。
[0143] 具体的，在本方案的一个示例性实施例中，鉴别模块还可以对加工得到的虹膜模 板信息进行加密后存储在鉴别单元22中的存储单元中，如静态内存RAM或者ROM所划分安全 分区内，其中可以采用对称加密算法或非对称加密算法来实现加密，本实施例对具体的加 密算法不做限定。所述存储单元中的虹膜信息可以涉及单个人，也可以涉及多个人;其中所 述存储单元可以包括例如闪存式存储器、硬盘式存储器、多媒体卡微型存储器、卡片式存储 器、磁存储器、磁盘、光盘、RAM、SRAM、EEPR0M和PR0M的存储介质中的至少一个。
[0144] 进一步的，为了提高虹膜图像的特征点与所述虹膜模板信息进行鉴别对比时的处 理速度，同时减少虹膜模板的存储容量，在本发明的一个示例性实施例中，鉴别模块将所述 虹膜图像的特征点加工或变换为虹膜图像模板时，可以采用一系列的算法进行处理，例如， 可以使用傅里叶变换或者小波变换将虹膜图像加工而得到虹膜图像模板。
[0145] 综上所述，通过实施本发明，利用距离传感设备，通过人眼到终端设备的距离与目 标光照强度的对应关系，如对LED的发射光强进行调整，使得智能手机能够自动、快捷、方便 地获取用户的清晰的虹膜图像，减少用户自行调整的麻烦，并且能够更快捷地完成虹膜图 像获取过程和鉴别过程，提高了用户的体验度;此外，本发明还将该虹膜识别和认证技术应 用在了智能设备的解锁上，为用户提供一种全新的解锁方式，提高用户的体验度。
[0146] 本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的 一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用 计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地 激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备（例如，计算机)可读介质中或者存储在 适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不 限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘）、R0M( Read-Only Memory，只 读存储器）、RAM(Random Access Memory，随即存储器）、EPR0M(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器）、EEPR0M(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、闪存、磁性卡片或光线卡 片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机）以能够读的形式存储或传输信息的任何介 质。
[0147] 本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或 框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领 域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他 可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理 器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
[0148] 本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的 步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各 种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。 进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案 也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
[0149]以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种虹膜采集方法，其特征在于，包括以下步骤： 响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对象的距离； 确定该距离所对应的目标光照强度； 响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹膜摄像单元采集被拍摄对 象的虹膜图像。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定该距离所对应的目标光照强度的 步骤，包括： 依据预设的所述距离与所述目标光照强度之间的对应换算规则，确定该距离所对应的 目标光照强度。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定该距离所对应的目标光照强度的 步骤之后，还包括步骤： 确定所述目标光照强度所对应的调光驱动信号； 输入该调光驱动信号，以调整所述红外光到所述目标光照强度。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述调光驱动信号为脉宽调制波。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过虹膜摄像单元采集被拍摄对象的虹膜 图像的步骤后，还包括步骤： 对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进行鉴别。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述虹膜图像所表征的用户身份信息进 行鉴别的步骤中，还包括： 从采集的虹膜图像中提取特征点； 将提取的特征点与预存的虹膜模板信息进行比较，根据比较结果对虹膜图像所表征的 用户身份信息进行鉴别。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从采集的虹膜图像中提取特征点的步 骤包括:通过对所述采集的虹膜图像进行分割，来提取其中的特征点。8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对虹膜图像所表征的用 户身份信息进行鉴别的步骤中，包括： 当提取的特征点与预存的虹膜模板信息相匹配时，确定所述用户的身份合法。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定所述用户的身份合法的步骤之 后，还包括步骤:执行对本机的解锁操作。10. -种虹膜采集终端，其特征在于，包括有以下模块： 获取模块，用于响应于虹膜摄像单元的启动事件，通过距离传感器获取被拍摄对象的 距离； 确定模块，用于确定该距离所对应的目标光照强度； 执行模块，用于响应于红外光调整到所述目标光照强度的事件，通过所述虹膜摄像单 元采集被拍摄对象的虹膜图像。
【文档编号】G06F21/32GK105893988SQ201610341592
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】杜立剑
【申请人】北京奇虎科技有限公司, 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司