用于重复虹膜识别的方法和设备技术

用于重复虹膜识别的方法和设备包括用于对虹膜重复成像的设备。所述设备包括：外壳，所述外壳界定基本平面的外表面、与所述基本平面的外表面正交的第一轴以及由曲线绕所述第一轴旋转界定的与所述基本平面的外表面相对的弯曲外表面。所述设备还包括：红外传感器阵列，所述红外传感器阵列设置于所述外壳之内，以经由所述基本平面的外表面中的至少一个第一孔采集虹膜的红外图像。所述设备还包括至少一个红外照明器，所述红外照明器设置于所述外壳之内，以在采集所述虹膜的红外图像期间，经由所述基本平面的外表面中的至少一个第二孔对所述虹膜照明。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是如下申请的非临时申请并依据巴黎公约要求享有其优先权：2014年1月6日提交，题为“Methods and Apparatus for Repetitive Iris Recognition”的美国临时申请No.61/924055、2014年9月28日提交，题为“Methods and Apparatus for Repetitive Iris Recognition”的美国临时申请No.62/056598；以及2014年9月28日提交，题为“Methods and Apparatus for Illuminating the Iris for Iris Recognition”的美国临时申请No.62/056600。在此通过引用将上述申请的全部明确并入本文。
技术介绍
生物测定识别方法用于安保、保护、金融交易验证、航空港、办公楼等领域中，用以基于所俘获的个人的生物测定特性确定或验证个人的身份。各种因素都可能影响生物测定识别的性能。例如，即使被比较的面部来自同一个人，图像之间姿态的变化也会导致匹配误差。作为另一个范例，传感器的动态范围或灵敏度可能不足以俘获与面部相关的生物测定信息。此外，在面部识别系统中匹配的图像之间，照明可能有所变化。照度变化可能导致匹配结果不良，因为检测到的差异是照度变化导致的，而不是正在匹配不同的人而导致的。
技术实现思路
本专利技术的实施例总体涉及利用手持式装置采集个人虹膜生物测定信息的系统和方法。一旦采集之后，可以通过很多方式使用虹膜生物测定信息，例如，用于和先前存储的虹膜生物测定信息(识别)进行对比，以认证事务或登录到账户中。因此可以重复使用这样的装置，在一些使用情况下，可以根据事务的复杂性，每分钟使用一次。因此需要一种适于重复使用的虹膜识别装置。本技术的实施例包括用于聚焦和重定向来自点光源的光以进行虹膜识别的设备和方法。在一个范例中，该设备包括发光二极管(LED)，安装所述发光二极管，使其光轴平行于采集要进行虹膜识别的受检者虹膜图像的图像传感器的光轴。该设备还包括放在LED前方的照明聚焦部件，例如菲涅耳透镜，以聚焦由LED发射的光，并在图像传感器前方的受检者上产生第一照明梯度。该装置还可以包括放在照明聚焦部件前方或后方的照明转动部件，例如棱镜或衍射光学系统，以引入第二照明梯度部件，使得第一和第二照明梯度的组合产生小于第一和第二照明梯度的任一个的第三照明梯度。在本技术的另一个范例中，该设备包括被安装成使其光轴平行于图像传感器的光轴的LED、放在LED前方的照明聚焦部件，例如菲涅耳透镜，使得照明聚焦部件的光轴相对于LED的光轴偏移和/或倾斜。应当认识到，以上概念和下文更详细论述的额外概念的所有组合(假设这样的概念并不相互矛盾)被认为是本文公开的专利技术主题的一部分。具体而言，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文所公开专利技术主题的一部分。还要认识到，这里明确采用的、也可能出现在通过引用并入的任何公开中术语应当符合与本文公开的特定概念最相容的含义。附图说明本领域的技术人员将理解，附图主要用于例示的目的，并非意在限制本文所述的专利技术主题的范围。附图未必成比例；在一些情况下，可以在附图中夸大或放大本文所公开专利技术主题的各个方面，以方便理解不同的特征。在附图中，相似的参考符号一般是指相似的特征(例如，功能相似和/或结构相似的元件)。图1示出了适于重复采集用户虹膜图像的手持式虹膜识别装置。图2示出了使用图1的手持式虹膜识别装置采集用户虹膜的图像的过程。图3示出了图2的过程中用户体验的各方面。图4示出了在取向成光学部件向上时以及在取向成光学部件向下时稳定的手持式虹膜识别装置。图5示出了在取向成光学部件向上时以及在取向成光学部件向下时不稳定的手持式虹膜识别装置。图6示出了除非倾斜超过预定倾角θTIP，否则就稳定的手持式虹膜识别装置。图7示出了手持式虹膜识别装置，该手持式虹膜识别装置保持在除非倾斜超过预定倾角θTIP否则稳定的第一取向中，以及较不稳定的第二取向中。图8示出了图7的手持式虹膜识别装置的另一视图。图9示出了面向前方的台式虹膜识别装置的用户视图(左)和俯视图(右)。图10示出了多面手持式虹膜识别装置。图11示出了用户的手在手持式虹膜识别装置上施加的力。图12A示出了用户的手在手持式虹膜识别装置上施加的力。图12B示出了涉及沿手持式虹膜识别装置范例轮廓线的曲率的各方面。图13示出了平均大小的手拿着的大的手持式虹膜识别装置及小的手持式虹膜识别装置。图14示出了尺寸被设定成舒适地匹配在手中而不会无意中遮挡传感器阵列或红外照明器的手持式虹膜识别装置。图15示出了被大手或手套紧握的图14的手持式虹膜识别装置。图16示出了如何对图14的手持式虹膜识别装置进行取向以采集虹膜的图像。图17A示出了手持式虹膜识别装置底表面上的凸面镜，用于相对于用户的面部对装置进行取向。图17B示出了具有图形指示器(环形照明器)的凸面镜，例如，如图17A中所示，图形指示器被设置成使得照明的重力几何中心与凸面镜的重心重合。图18示出了通过手持式虹膜识别装置的外表面均匀分布的功率耗散。图19示出了通过手持式虹膜识别装置的外表面不均匀分布的功率耗散。图20示出了从电子部件，通过导热材料到手持式虹膜识别装置的外表面的导热路径。图21示出了相对于从电子部件通过导热材料到手持式虹膜识别装置的外表面的导热路径定位红外照明器。图22是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的底部平面图。图23是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的左侧正视图。图24是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的顶部平面图。图25是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的底部、左前侧透视图。图26是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的前正视图。图27是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的后正视图。图28是根据本专利技术实施例的示范性虹膜成像/识别装置的方框图。图29是来自宽角LED的强度曲线图，是不利用透镜(下方迹线)和利用15mm焦距菲涅耳透镜(上方迹线)在距LED 12”的平面中测量的，菲涅耳透镜位于距LED印刷电路板(PCB)不同距离处。图30是来自LED的强度曲线图，是利用透镜在距LED 9”的平面中测量的，透镜具有10mm焦距，位于距LED PCB4.3mm处，并与LED的光轴偏离不同的量。图31是来自LED的强度曲线图，是利用透镜在距LED 9”的平面中测量的，透镜具有10mm焦距，位于距LED PCB4.3mm处，相对于LED偏移2.5mm且朝向传感器倾斜各种角度。图32是来自LED的强度曲线图，是以透镜位置和倾斜的各种组合在距LED 9”的平面中测量的。图33是安装了菲涅耳透镜的虹膜成像设备的图示，菲涅耳透镜的光轴相对于LED照明器的光轴成某一角度。图34是安装了菲涅耳透镜和转动片的虹膜成像设备的图示，菲涅耳透镜和转动片的光轴相对于LED照明器的光轴偏移。图35A示出了用于虹膜识别装置的照明系统的总体几何结构。图35B是来自典型LED的光分布的角相关性的曲线图，典型LED用于为图35A所示的虹膜识别提供照明。图36示出了使用菲涅耳透镜将LED照明聚焦到期望本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对虹膜重复成像的设备，所述设备包括：外壳，所述外壳界定基本平面的外表面、与所述基本平面的外表面正交的第一轴以及由绕所述第一轴旋转的曲线界定的与所述基本平面的外表面相对的弯曲外表面；红外传感器阵列，所述红外传感器阵列设置于所述外壳之内，以经由所述基本平面的外表面中的至少一个第一孔采集虹膜的红外图像；以及至少一个红外照明器，所述红外照明器设置于所述外壳之内，以在采集所述虹膜的红外图像期间，经由所述基本平面的外表面中的至少一个第二孔对所述虹膜照明。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.06 US 61/924,055;2014.09.28 US 62/056,600;1.一种用于对虹膜重复成像的设备，所述设备包括：外壳，所述外壳界定基本平面的外表面、与所述基本平面的外表面正交的第一轴以及由绕所述第一轴旋转的曲线界定的与所述基本平面的外表面相对的弯曲外表面；红外传感器阵列，所述红外传感器阵列设置于所述外壳之内，以经由所述基本平面的外表面中的至少一个第一孔采集虹膜的红外图像；以及至少一个红外照明器，所述红外照明器设置于所述外壳之内，以在采集所述虹膜的红外图像期间，经由所述基本平面的外表面中的至少一个第二孔对所述虹膜照明。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述外壳具有宽度W、倾翻角度θTIP＝70°和高度H＝Wk/tanθTIP，且其中k在大约2/3到大约2.5的范围内。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述宽度W在大约2.5英寸到大约3.75英寸的范围内。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述高度H在大约0.75英寸到大约1.5英寸的范围内。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基本平面的外表面具有比所述弯曲外表面高的热辐射率。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个红外照明器包括：第一红外照明器，设置于在所述外壳中所述基本平面的外表面的直径和所述基本平面的外表面的外周之间形成的第一孔之内；以及第二红外照明器，设置于在所述外壳中所述基本平面的外表面的直径和所述基本平面的外表面的外周之间形成的第二孔之内。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备具有设置于所述外壳的质心和装置的基本平面的外表面之间的重心。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个红外照明器被配置成以大约700nm到大约900nm的波长照射所述虹膜。9.根据权利要求1所述的设备，还包括：至少一个视觉外观标，所述视觉外观标设置于所述基本平面的外表面和所述弯曲外表面中的至少一个上，以提供所述设备相对于所述虹膜的期望对准的指示。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述至少一个视觉外观标包括关于所述第一轴对称设置的多个视觉外观标。11.根据权利要求1所述的设备，还包括：设置于所述弯曲外表面的至少一部分上的非滑脱涂层，以防止所述设备在用户拿着时滑脱。12.根据权利要求1所述的设备，还包括：设置于所述基本平面的外表面的至少一部分上方的至少部分反射的材料，以反射面部的至少一部分的图像。13.根据权利要求1所述的设备，还包括：至少一种第一材料，所述第一材料与所述基本平面的外表面和设置于所述外壳之内至少一个电子部件热连通，并且所述第一材料具有第一热导率，以从所述至少一个电子部件向所述基本平面的外表面传导热量；以及至少一种第二材料，所述第二材料与所述弯曲外表面和所述至少一个电子部件热连通并具有低于所述第一热导率的第二热导率，以从所述至少一个电子部件向所述弯曲外表面传导热量。14.根据权利要求13所述的设备，其中：所述至少一种第一材料界定至少一个孔，并且所述红外传感器阵列中的至少一个和所述至少一个红外照明器设置于所述孔之内。15.一种重复使用虹膜图像识别装置，所述装置具有底表面和顶表面，所述底表面基本是平直的，所述顶表面基本是弯曲的并关于通过所述底表面的垂直轴基本旋转对称，所述重复使用虹膜图像识别装置包括：通过所述底表面观察场景的红外摄像机；以及通过所述底表面照射所述场景的一个或多个红外照明器。16.根据权利要求15所述的重复使用虹膜图像识别装置，其中，所述顶表面具有处在所述底表面上方高度H处的顶点，所述高度H由公式θTIP＝tan-1(W/2KH)确定，其中θTIP为70度，W为重复使用虹膜图像识别装置的宽度，K在0.2到0.75的范围内。17.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·麦克唐纳德，D·桑切斯，G·H·N·瑞迪，
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