用于功率高效的虹膜识别的方法和装置制造方法及图纸

本文公开了系统和方法，其中个人的虹膜生物认定是利用移动或静态设备获取的。作为示例，这种获取可以涉及有源照明的使用以及相机和处理器的重复使用。但是，这些模块消耗相当大的功率，并且这会显著降低电池寿命。因此需要功率高效的虹膜识别系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2013年12月23日提交且标题为“Methods and Systems for Power-Efficient Iris Recognition”的美国申请No.61/920,215、于2014年1月27日提交且标题为“Methods and Apparatus for a Compact Awareness Sensor and Controller”的美国申请No.61/931,809、以及于2014年2月28日提交且标题为“Efficient Illumination Control for Iris Recognition”的美国申请No.61/945,961的优先权，因此通过引用将这些申请的全部内容结合于此。
技术介绍
虹膜识别系统通常至少包括传感器和照明器并且这些部件消耗显著的功率。因此，有必要以特定的方式控制这些部件，使得虹膜识别被启用，同时减少被部件消耗的平均功率。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括用于功率高效的虹膜识别的系统和方法。在一个示例中，该系统可以包括确定系统的操作模式的虹膜获取模式确定模块。操作模式可以包括i)其中确定虹膜识别是不可能的模式，ii)其中确定虹膜识别有可能但不是优选的模式，和iii)其中确定虹膜识别有可能并且是优选的模式。模式的确定可以基于由系统感测到的与虹膜识别相关的属性，这些属性可以包括检测到的眼睛的位置、检测到的用户的速度、检测到的图像的亮度、检测到的图像随着时间的变化、或者检测到的系统的物理加速度。该系统还可以包括以下至少一个：传感器功率模式控制器、感兴趣的传感器区域控制器、照明
功率模式控制器、感兴趣的照明区域控制器、以及注视运动确定模块，响应于模式确定，注视运动确定模块以启用虹膜识别系统的功能的特定方式控制或利用传感器和照明器，同时减少随着时间由系统消耗的平均功率。该系统可以通过将虹膜识别系统分解成不同的操作模式来起作用，包括上面刚刚公开的那些操作模式。该系统被设计为使得，在每种操作模式中，传感器和照明器被控制，使得其刚好足够的功能被启用，使得系统能够从传感器获取足够的数据，以便确定切换到虹膜识别系统的不同操作模式是优选的。该系统被设计为使得虹膜识别系统的整体功能仍然被启用，而不管不同操作模式之间的切换。该系统被设计为使得传感器和照明器在每种模式下消耗基本不同的功率水平，使得系统随着时间关于功率使用是非常高效的。在一些实施例中，这些功率水平可以是与其中确定虹膜识别不可能的模式对应的超低功率水平、与其中确定虹膜识别有可能但不是优选的模式对应的低功率水平和与其中确定虹膜识别有可能并且是优选的模式对应的标准功率水平。在一些实施例中，系统通过随着时间调整传感器启用之间的时间段来调整由传感器消耗的功率。例如，如果传感器仅每10秒被启用，那么与如果传感器每1秒被启用所消耗的功率相比，整体消耗更少的功率。在一些其它实施例中，即使启用之间的时间是恒定的，系统也通过调整其中感兴趣的传感器区域是活动的空间窗口来调整由传感器消耗的功率。像素从传感器计时输出(clocked out of)的速率通常是固定的，使得减小传感器的活动空间窗口的尺寸减少了传感器被启用期间的时间，并因此减少了由传感器消耗的平均功率。不同模式下传感器启用的速率以及其中传感器区域是活动的空间窗口的尺寸被设计为使得虹膜识别系统的性能得以维持。在一些其它实施例中，系统通过在处于每种模式时调整照明器的功率来调整照明消耗的功率。该系统被设计为使得在一些操作模式下比在其它模式下需要更少的照明功率。该系统还被设计为使得照明在
传感器的不同活动空间窗口期间可以被控制为处于不同的亮度水平。在一些其它实施例中，注视运动测量模块利用虹膜识别系统中的传感器和照明器。这避免了对将消耗额外功率的单独注视运动测量模块的需求。此外，与其中需要病态三角测量和校准方法的用户的绝对注视方向相反，注视运动测量模块直接计算用户的注视的运动，并且该结果是稳健的无噪声注视运动测量，其利用(leverage)用于虹膜识别的相同的传感器和照明器。综上所述，在一些实施例中，该系统可以包括用于虹膜获取模式确定和虹膜识别的至少一个传感器、控制传感器功率控制模块的虹膜获取模式检测模块、照明功率控制模块或感兴趣的照明区域控制模块当中至少一个以及虹膜识别模块，其中虹膜获取模式确定模块确定如下条件中的至少一个：虹膜识别是不可能的、虹膜识别是有可能的但不是优选的、虹膜识别是有可能的并且是优选的，其中所确定的虹膜获取模式控制传感器功率控制模块以调整传感器的启用之间的时间。在一些其它实施例中，该系统可以包括用于虹膜获取模式确定和虹膜识别的至少一个传感器、控制感兴趣的传感器区域控制模块的虹膜获取模式检测模块、照明功率控制模块或感兴趣的照明区域控制模块当中至少一个以及虹膜识别模块，其中虹膜获取模式确定模块确定如下条件中的至少一个：虹膜识别是不可能的、虹膜识别是有可能的但不是优选的、虹膜识别是有可能的并且是优选的，其中所确定的虹膜获取模式控制感兴趣的传感器区域控制模块以调整传感器的感兴趣的有源像素区域。在一些实施例中，系统可以通过做出如下确定来操作：用户的一只或两只眼睛被检测到在与用于虹膜识别的照明的视场对应的图像区域内的确定；用户被检测到在虹膜识别系统的景深之内的确定；用户被检测到正以低于速度阈值的速度移动的确定；所获取的图像的亮度水平低于阈值的确定；在两个或更多个不同时间获取的图像之间检测到的变化低于阈值的确定；来自加速度计的设备的加速度的测量值低于阈值的确定。在一些实施例中，上面提到的速度阈值是13.75厘米/秒。在一些实施例中，其中，当虹膜获取模式确定模块已确定模式是虹膜识别是不可能的时，则传感器启用之间的时间段小于20秒。在一些实施例中，其中，当虹膜获取模式模块已确定模式是以下之一时：虹膜识别是有可能的并且条件是使得可以获取优选的虹膜图像，或者虹膜识别是有可能的并且条件是使得可以获取非优选的虹膜图像，则传感器启用之间的时间段小于5.5秒。在一些实施例中，其中，当虹膜获取模式模块已确定模式是虹膜识别是不可能的时，传感器的感兴趣的有源像素区域被调整为小于传感器的感兴趣的区域。在一些实施例中，其中感兴趣的活动传感器区域被调整，使得活动垂直窗口与虹膜直径之比等于或大于3.12。在一些实施例中，其中感兴趣的照明区域控制模块配置照明来利用第一照明功率照明图像的一个区域并且利用第二照明功率照明图像的其它区域，以产生结果的亮和暗条带的图像。在一些实施例中，上述亮和暗条带的图像通过归一化与第一照明功率对应的感兴趣的图像区域和与第二照明功率对应的感兴趣的图像区域内的强度而被处理。在一些实施例中，感兴趣的活动传感器区域随着时间被移动，使得，随着时间组合累计的感兴趣的活动传感器区域覆盖与感兴趣的区域面积相比而言传感器区域的更大面积。在一些实施例中，第一传感器配置用于虹膜获取模式确定并且第二传感器配置用于虹膜识别。在包括注视运动检测模块的一些实施例中，该系统可以包括用于虹膜获取模式确定和虹膜识别的至少一个传感器、控制传感器功率控制模块的虹膜获取模式检测模块、照明功率控制模块或感兴趣的照明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率高效的虹膜识别的系统，所述系统包括：至少一个传感器，用于获取用户的虹膜的至少一个图像；虹膜识别模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以基于用户的虹膜的所述至少一个图像执行用户的虹膜识别；传感器功率控制模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以向所述至少一个传感器提供电功率；以及虹膜获取模式检测模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器并耦接到所述传感器功率控制模块，以至少部分地基于来自所述至少一个传感器的输出来确定系统的操作模式并基于所述操作模式调整所述至少一个传感器的连续启用之间的时间段，以便控制提供给所述至少一个传感器的电功率，其中系统的所述操作模式是虹膜识别不可能、虹膜识别有可能但不是优选或者虹膜识别有可能并且是优选的当中至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 US 61/920,215;2014.01.27 US 61/931,809;1.一种用于功率高效的虹膜识别的系统，所述系统包括：至少一个传感器，用于获取用户的虹膜的至少一个图像；虹膜识别模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以基于用户的虹膜的所述至少一个图像执行用户的虹膜识别；传感器功率控制模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以向所述至少一个传感器提供电功率；以及虹膜获取模式检测模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器并耦接到所述传感器功率控制模块，以至少部分地基于来自所述至少一个传感器的输出来确定系统的操作模式并基于所述操作模式调整所述至少一个传感器的连续启用之间的时间段，以便控制提供给所述至少一个传感器的电功率，其中系统的所述操作模式是虹膜识别不可能、虹膜识别有可能但不是优选或者虹膜识别有可能并且是优选的当中至少一个。2.如权利要求1所述的系统，其中虹膜获取模式检测模块被配置为响应于所述操作模式是虹膜识别不可能的确定而将所述至少一个传感器的连续启用之间的时间段设置为小于20秒。3.如权利要求1所述的系统，其中虹膜获取模式检测模块被配置为响应于所述操作模式是虹膜识别有可能但是优选或者虹膜识别有可能并且是优选的确定而将所述至少一个传感器的连续启用之间的时间段设置为小于5.5秒。4.如权利要求1所述的系统，其中虹膜获取模式检测模块被配置为基于以下中的至少一个确定所述操作模式：用户的一只或两只眼睛被检测到在由用于虹膜识别的光源照明的区域内的确定；用户被检测到在所述至少一个传感器的景深内的确定；用户正在以小于速度阈值的速度移动的确定；所述至少一个图像的亮度水平小于亮度阈值的确定；由所述至少一个传感器获取的第一图像与第二图像之间的变化低于变化阈值的确定；以及所述至少一个传感器的加速度低于加速度阈值的确定。5.如权利要求4所述的系统，其中所述速度阈值是13.75厘米/秒。6.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器被配置为随着时间移动所述至少一个传感器的感兴趣的活动传感器区域，以便对比感兴趣的活动传感器区域更大的区域进行成像。7.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器被配置为处于用于虹膜获取模式确定的第一传感器配置和处于用于虹膜识别的第二传感器配置。8.如权利要求1所述的系统，还包括：对准模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以确定随着时间获取的用户的眼睛的至少两个图像之间的至少一个共同特征并且将所述至少两个图像与所述至少一个共同特征对准；以及运动检测模块，能够操作地耦接到所述至少一个传感器，以估计眼睛的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·J·哈纳，
申请(专利权)人：眼锁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US