一種具有活體檢測(cè)功能的虹膜識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及虹膜識(shí)別領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有活體檢測(cè)功能的虹膜識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，各種信息的交互越來(lái)越頻繁，社會(huì)公共安全、個(gè)人信息安全越發(fā)重要，機(jī)場(chǎng)出入、出入境管理、個(gè)人理財(cái)辦理、移動(dòng)支付等各種領(lǐng)域都需要確認(rèn)個(gè)人身份的真實(shí)性，一種快速有效的個(gè)人身份認(rèn)證技術(shù)不僅使得生活更便捷，也會(huì)使生活更加安全。而對(duì)于個(gè)人身份認(rèn)證技術(shù)，基于生物識(shí)別技術(shù)的認(rèn)證技術(shù)最為有效，如:指紋、人臉、虹膜、靜脈、掌紋等識(shí)別技術(shù)；而在上述所有生物識(shí)別技術(shù)中，虹膜識(shí)別技術(shù)由于其具有高準(zhǔn)確率、高穩(wěn)定性、高度防偽性、唯一性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。
[0003]目前虹膜識(shí)別已應(yīng)用在很多領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)的虹膜識(shí)別技術(shù)公司及產(chǎn)品也越來(lái)越多，但是隨著虹膜識(shí)別技術(shù)的廣泛普及，虹膜偽造技術(shù)也將出現(xiàn)，活體檢測(cè)功能將成為虹膜識(shí)別設(shè)備必備的功能，也標(biāo)志著虹膜識(shí)別設(shè)備的技術(shù)水平的高低；對(duì)此，相關(guān)技術(shù)提供了一種虹膜識(shí)別中活體探測(cè)方法:根據(jù)瞳孔縮放功能鑒別是否為活體，該方法最為普遍；上述瞳孔縮放法的原理為:源于瞳孔具有自動(dòng)調(diào)節(jié)光通量的功能，當(dāng)光線較強(qiáng)時(shí)，瞳孔縮小減少光通量，反之亦然，所以明亮的環(huán)境瞳孔小，黑暗的瞳孔大，其功能和相機(jī)光圈一樣，瞳孔這種功能保證了在各種環(huán)境下有適量的光線進(jìn)入眼睛，既能實(shí)現(xiàn)清晰成像，又不會(huì)有過(guò)量的光線灼傷視網(wǎng)膜。采用本方法，虹膜識(shí)別設(shè)備一般會(huì)有主動(dòng)的光源進(jìn)行周期性打開(kāi)和關(guān)閉操作，如果瞳孔的直徑有大小變化，證明是活體。
[0004]但是，在上述方法中，對(duì)于虹膜識(shí)別設(shè)備檢測(cè)到瞳孔有縮放變化視為活體，可以通過(guò)播放事先錄好的瞳孔縮放變化的虹膜圖像視頻來(lái)攻擊設(shè)備，對(duì)于虹膜識(shí)別設(shè)備通過(guò)一定的時(shí)序打開(kāi)和關(guān)閉特定光源刺激瞳孔縮放，可以用帶光源探測(cè)功能的視頻播放設(shè)備來(lái)攻擊虹膜識(shí)別設(shè)備，當(dāng)探測(cè)器感應(yīng)到虹膜識(shí)別設(shè)備光源發(fā)亮?xí)r，播放預(yù)先錄好的小瞳孔虹膜圖片或圖像處理改變視頻瞳孔大小，當(dāng)探測(cè)器感應(yīng)到虹膜識(shí)別設(shè)備光源關(guān)閉時(shí)播放預(yù)先錄好的大瞳孔虹膜圖片或圖像處理改變視頻瞳孔大小等等，因此上述方法易被追蹤并仿造。
[0005]發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中基于瞳孔縮放法的虹膜識(shí)別方法易被追蹤和仿造，從而使得識(shí)別結(jié)果可靠性較低，實(shí)用性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種具有活體檢測(cè)功能的虹膜識(shí)別系統(tǒng)，其能夠深度結(jié)合眼睛的生理特性和物理特性對(duì)虹膜進(jìn)行識(shí)別，不易被追蹤和仿造，安全性較好并且可以多種生理特征和物理特征相結(jié)合，其識(shí)別結(jié)果可靠性高，使得實(shí)用性較好。
[0007]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有活體檢測(cè)功能的虹膜識(shí)別系統(tǒng)，包括:光源模塊、光感模塊和中央控制模塊；
[0008]光源模塊，用于按照預(yù)設(shè)條件向待檢測(cè)虹膜和/或待檢測(cè)虹膜的周圍發(fā)射光照；預(yù)設(shè)條件包括以下條件中的一種或多種:光照的波段、光照的光譜、光照的強(qiáng)度、光源模塊的數(shù)量、多個(gè)光源模塊之間的距離和光源模塊與光感模塊之間的距離；
[0009]光感模塊，用于采集光照照射后的待檢測(cè)虹膜的圖像信息；圖像信息包括預(yù)設(shè)條件對(duì)應(yīng)的特定的特征信息；
[0010]中央控制模塊，在虹膜識(shí)別系統(tǒng)上電時(shí)，控制光源模塊和光感模塊工作；以及，根據(jù)特征信息對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息對(duì)特征信息進(jìn)行判斷，并在檢測(cè)到特征信息與標(biāo)準(zhǔn)信息相匹配時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體虹膜。
[0011]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊包括以下光源的一種或多種:全光譜光源、寬光譜光源和窄光譜光源；光源模塊包含的光源數(shù)目至少為一個(gè)；
[0012]光源模塊的照明方式包括以下方式中的一種或多種:單個(gè)光源以預(yù)設(shè)強(qiáng)度和時(shí)序的照明方式、多種光譜光源或多個(gè)光源同時(shí)照明的方式、多種光譜光源或多個(gè)光源閃光照明的方式、多種光譜光源或多個(gè)光源以預(yù)設(shè)時(shí)序的照明方式和多種光譜光源或多個(gè)光源以預(yù)設(shè)調(diào)制強(qiáng)度的照明方式；
[0013]光感模塊至少包括一個(gè)光電傳感器；光電傳感器包括以下類型中的一個(gè)或多個(gè):多波段光電傳感器和單波段光電傳感器；
[0014]光感模塊的圖像采集方式包括以下方式中的一種或多種:多個(gè)單波段光電傳感器同時(shí)采集的方式，多個(gè)多波段光電傳感器同時(shí)采集的方式，多個(gè)單波段光電傳感器以預(yù)設(shè)時(shí)序采集的方式，多個(gè)多波段光電傳感器以預(yù)設(shè)時(shí)序采集的方式，一個(gè)單波段光電傳感器以預(yù)設(shè)時(shí)序采集和一個(gè)多波段光電傳感器以預(yù)設(shè)時(shí)序采集的方式。
[0015]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊向待檢測(cè)虹膜發(fā)射至少兩種光譜的光照；
[0016]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在不同光譜的光照下的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第一圖像信息至少包括光譜吸收信息；
[0017]中央控制模塊對(duì)第一圖像信息中的光譜吸收信息進(jìn)行分析，并在分析結(jié)符合第一標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體虹膜；第一標(biāo)準(zhǔn)條件包括以下信息中的一種或多種:不同光譜的光照照射不同的虹膜得到圖像信息中的虹膜紋理清晰度不同和圖像信息中的虹膜、鞏膜、瞳孔、眼瞼對(duì)比度不同。
[0018]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊至少為兩個(gè)且每?jī)蓚€(gè)光源模塊均具有預(yù)設(shè)距離，每一個(gè)光源模塊均從不同的位置向待檢測(cè)虹膜發(fā)射預(yù)設(shè)強(qiáng)度的光照；
[0019]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在不同位置光源的光照下的第二圖像信息，并將第二圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第二圖像信息包括:至少兩個(gè)光斑以及每?jī)蓚€(gè)光斑之間的距離；
[0020]中央控制模塊提取每一個(gè)光源模塊照射下的第二圖像信息中的光斑，并根據(jù)光斑之間的距離以及光源模塊之間的間距，計(jì)算角膜曲率半徑，并在計(jì)算的角膜曲率半徑與預(yù)設(shè)角膜曲率半徑閾值相匹配時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體。
[0021]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊為多個(gè)，多個(gè)光源模塊組合成預(yù)設(shè)形狀向待檢測(cè)虹膜發(fā)射光源；
[0022]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在多個(gè)光源模塊照射下的第三圖像信息，并將第三圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第三圖像信息至少包括光斑的形狀信息；
[0023]中央控制模塊對(duì)第三圖像信息中的光斑形狀信息進(jìn)行分析，并在每一個(gè)光斑的形狀信息均和相應(yīng)時(shí)刻點(diǎn)亮的光源模塊的位置一致時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體虹膜。
[0024]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊包括可見(jiàn)光光源模塊和虹膜成像波段光源模塊；
[0025]可見(jiàn)光光源模塊以預(yù)設(shè)亮度向待檢測(cè)虹膜發(fā)射可見(jiàn)光，用于刺激瞳孔進(jìn)行放大和縮??；虹膜成像波段光源模塊以預(yù)設(shè)強(qiáng)度照射待檢測(cè)虹膜，用以拍攝虹膜紋理信息；
[0026]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在上述光源的照射下的第四圖像信息，并將第四圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第四圖像信息至少包括:瞳孔尺寸的變化信息和虹膜紋理的變化信息；
[0027]中央控制模塊判斷第四圖像信息中的瞳孔尺寸的變化信息和虹膜紋理的變化信息是否符合第二標(biāo)準(zhǔn)條件，并在檢測(cè)結(jié)果為第二標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體；第二標(biāo)準(zhǔn)條件包括:在亮度偏低或關(guān)閉時(shí)，瞳孔尺寸處于放大狀態(tài)且虹膜紋理被壓縮且壓縮的虹膜紋理產(chǎn)生了非線性放射性形變；和/或在亮度偏高或打開(kāi)最亮?xí)r瞳孔處于縮小狀態(tài)且虹膜紋理被擴(kuò)放且擴(kuò)放的虹膜紋理均產(chǎn)生了非線性放射性形變。
[0028]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊向待檢測(cè)虹膜發(fā)射光源強(qiáng)度逐漸變化的光源；
[0029]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在光源模塊照射下的第五圖像信息，并將第五圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第五圖像信息至少包括:虹膜的紋理密度和紋理對(duì)比度；
[0030]中央控制模塊對(duì)第五圖像信息進(jìn)行分析，并在檢測(cè)結(jié)果符合第三標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體虹膜；第三標(biāo)準(zhǔn)條件至少包括:虹膜的紋理密度隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大、虹膜紋理對(duì)比度隨著光照強(qiáng)度的增大而變大、虹膜的紋理密度隨著光照強(qiáng)度的減少而變小以及虹膜紋理對(duì)比度隨著光照強(qiáng)度的減少而變小。
[0031]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊至少為兩個(gè)，且每?jī)蓚€(gè)光源模塊之間具有預(yù)設(shè)距離，光源模塊與光感模塊之間具有預(yù)設(shè)距離；
[0032]光源模塊分別向待檢測(cè)虹膜發(fā)射光源；
[0033]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在光源模塊的照射下的第六圖像信息，并將第六圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第六圖像信息至少包括普爾欽光斑形狀；
[0034]中央控制模塊對(duì)第六圖像信息中的普爾欽光斑的形狀進(jìn)行分析，并在距離光感模塊較近的光源模塊對(duì)應(yīng)的普爾欽光斑為圓形的等光暈光斑，在距離光感模塊較遠(yuǎn)的光源模塊對(duì)應(yīng)的普爾欽光斑為非等光暈光斑，且距離光感模塊不同位置光源模塊輻射所成的圖像上的普爾欽光斑形狀各不相同時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體；
[0035]或者，光源模塊至少為兩個(gè)且每一個(gè)光源模塊之間具有預(yù)設(shè)距離，光源模塊與光感模塊之間具有預(yù)設(shè)距離；
[0036]每一個(gè)光源模塊分別向待檢測(cè)虹膜發(fā)射光源；
[0037]光感模塊采集待檢測(cè)虹膜在光源模塊照射下的第七圖像信息，并將第七圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第七圖像信息至少包括瞳孔圖像的亮度狀態(tài)；
[0038]中央控制模塊對(duì)第七圖像信息中的瞳孔圖像的亮度狀態(tài)進(jìn)行分析，并在分析結(jié)果符合第四標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)，判定虹膜為活體虹膜；第四標(biāo)準(zhǔn)條件包括:光源模塊距離光感模塊較近時(shí)對(duì)應(yīng)采集的瞳孔圖像為亮瞳和光源模塊距離光感模塊較遠(yuǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)采集的瞳孔圖像為暗瞳。
[0039]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，光源模塊向人體眼睛周圍或人體面部的靜脈發(fā)射特定波長(zhǎng)的紅外線光源；光源包括使靜脈成像的紅外波段和不使靜脈成像的非紅外波段；
[0040]光感模塊采集待檢測(cè)眼睛周圍或人體面部在光源模塊照射下的第八圖像信息，并將第八圖像信息發(fā)送至中央控制模塊；第八圖像信息至少包括靜脈紋理；
[0041]中央控制模塊對(duì)第八圖像信息進(jìn)行處理，并在檢測(cè)到靜脈紋理狀態(tài)符合第五標(biāo)準(zhǔn)條件時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體；第五標(biāo)準(zhǔn)條件至少包括:在紅外波段照射下有靜脈紋理和在非紅外波段照射下均沒(méi)有靜脈紋理。
[0042]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第九種可能的實(shí)施方式，其中，光感模塊包括以下器件中的一種或多種:熱像儀和溫度傳感器；熱像儀采集人體自發(fā)的熱輻射圖像，溫度傳感器采集人體的溫度信息；
[0043]中央控制模塊根據(jù)熱輻射圖像和溫度信息計(jì)算待檢測(cè)虹膜或人體的溫度以及溫度分布圖形，并在待檢測(cè)虹膜或人體溫度和溫度分布圖形符合人體特征時(shí)，判定待檢測(cè)虹膜為活體；
[0044]或者，
[0045]光源模塊向待檢測(cè)虹膜發(fā)射光源；光感模塊采集光源照射后的第九圖像信息；中央控制器根據(jù)第九圖像信息進(jìn)行三維信息重建，判斷重建后的三維信息是否符合第六標(biāo)準(zhǔn)條件，并在判斷結(jié)果為相符時(shí)判定待檢測(cè)虹膜為活體；第六標(biāo)準(zhǔn)條件包括:標(biāo)準(zhǔn)人類三維信息，三維信息至少包括眼睛、面部或人體三維信息；