嵌入式雙目虹膜識別裝置、系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物識別領(lǐng)域，特別是指一種嵌入式雙目虹膜識別裝置、系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于目前的雙目虹膜識別裝置一般都采用非嵌入式的方式設(shè)計，它的構(gòu)成包括雙目虹膜圖像采集設(shè)備和上位機(所謂上位機就是指PC機或是其他嵌入式系統(tǒng)、單片機系統(tǒng)等具有一定的“控制、運算”能力的系統(tǒng))。它在工作時，由雙目虹膜圖像采集設(shè)備采集雙目虹膜圖像，然后把采集到的圖像信息發(fā)送給上位機，上位機就會對相應的圖像信息進行相應的操作，包括提取虹膜特征、保存虹膜特征、比對(將從虹膜圖像中提取的虹膜特征和上位機數(shù)據(jù)庫中已存儲的虹膜特征一一比對)、識別(通過對虹膜特征的比較，確認識別者的身份)等操作。
[0003]對于非嵌入式的雙目虹膜識別裝置，它的雙目虹膜圖像采集設(shè)備僅僅實現(xiàn)了圖像采集功能，而雙目虹膜識別的實質(zhì)性工作，像虹膜特征的提取、保存、比對和識別都是由上位機完成。這種非嵌入式的雙目虹膜識別裝置存在諸多的局限，第一，功能比較單一，極大的限制了設(shè)備的應用環(huán)境；第二，使得上位機軟件實現(xiàn)復雜、難度大，第三，這種非嵌入式的雙目虹膜識別裝置很難集成進其他的系統(tǒng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種速度快、可靠性高、靈活性好、移植性強的嵌入式雙目虹膜識別裝置、系統(tǒng)及其方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
[0006]一種嵌入式雙目虹膜識別裝置，包括CPU、第一鏡頭和第二鏡頭，所述CPU連接有第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊、第一圖像處理模塊、第二圖像處理模塊、內(nèi)存儲器和外存儲器，并且所述CPU還連接有串口和/或USB接口，其中:
[0007]所述第一圖像采集模塊的數(shù)據(jù)輸入端連接所述第一鏡頭，數(shù)據(jù)輸出端連接所述第一圖像處理模塊；
[0008]所述第二圖像采集模塊的數(shù)據(jù)輸入端連接所述第二鏡頭，數(shù)據(jù)輸出端連接所述第二圖像處理模塊；
[0009]所述第一和第二圖像處理模塊也連接所述內(nèi)存儲器。
[0010]一種嵌入式雙目虹膜識別系統(tǒng)，包括上位機和上述的嵌入式雙目虹膜識別裝置。
[0011]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行單目虹膜特征注冊的方法，包括:
[0012]步驟101:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID和左右眼標示；
[0013]步驟102:CPU從上位機接收注冊指令，所述注冊指令中包含有待注冊用戶的ID和左右眼標不;
[0014]步驟103:CPU判斷該ID號的該眼是否已經(jīng)注冊，如果否，執(zhí)行步驟104 ;
[0015]步驟104:第一或第二圖像采集模塊從相應的鏡頭獲取圖像，并發(fā)送給相應的圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟105 ;
[0016]步驟105:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟106 ；
[0017]步驟106:CPU對預處理后的圖像提取虹膜特征值并保存；
[0018]步驟107:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0019]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行雙目虹膜特征注冊的方法，包括:
[0020]步驟201:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID;
[0021]步驟202:CPU從上位機接收注冊指令，所述注冊指令中包含有待注冊用戶的ID ；
[0022]步驟203:CPU判斷該ID號是否已經(jīng)注冊，如果否，執(zhí)行步驟204 ；
[0023]步驟204:第一和第二圖像采集模塊分別從第一和第二鏡頭獲取每只眼的圖像，并發(fā)送給第一和第二圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是雙眼的虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟205 ;
[0024]步驟205:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟206 ；
[0025]步驟206:CPU對預處理后的圖像提取雙眼的虹膜特征值并保存；
[0026]步驟207:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0027]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行1:1雙目虹膜特征認證的方法，包括:
[0028]步驟301:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID和雙眼的虹膜特征值；
[0029]步驟302:CPU從上位機接收1:1認證指令，所述1:1認證指令中包含有待認證用戶的ID ；
[0030]步驟303:CPU根據(jù)內(nèi)存儲器中的用戶數(shù)據(jù)，判斷該ID號是否已經(jīng)注冊，如果是，執(zhí)行步驟304 ；
[0031]步驟304:第一和第二圖像采集模塊分別從第一和第二鏡頭獲取每只眼的圖像，并發(fā)送給第一和第二圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是雙眼的虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟305 ;
[0032]步驟305:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟306 ；
[0033]步驟306:CPU對預處理后的圖像提取雙眼的虹膜特征值，并將提取出的虹膜特征值與內(nèi)存儲器中該用戶的雙眼的虹膜特征值進行比較；
[0034]步驟307:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0035]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行1:1單目虹膜特征認證的方法，包括:
[0036]步驟301’:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID、左右眼標示和雙眼的虹膜特征值；
[0037]步驟302’:CPU從上位機接收1:1認證指令，所述1:1認證指令中包含有待認證用戶的ID和左右眼標不；
[0038]步驟303’:CPU根據(jù)內(nèi)存儲器中的用戶數(shù)據(jù)，判斷該ID號的該眼是否已經(jīng)注冊，如果是，執(zhí)行步驟304’ ；
[0039]步驟304’:與該眼對應的第一或第二圖像采集模塊分別從相應的鏡頭獲取該眼的圖像，并發(fā)送給相應的圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟305’ ；
[0040]步驟305’:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟306，；
[0041 ] 步驟306’:CPU對預處理后的圖像提取虹膜特征值，并將提取出的虹膜特征值與內(nèi)存儲器中該用戶的該眼的虹膜特征值進行比較；
[0042]步驟307’:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0043]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行1: N雙目虹膜特征認證的方法，包括:
[0044]步驟401:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID和雙眼的虹膜特征值；
[0045]步驟402:CPU從上位機接收1: N認證指令；
[0046]步驟403:CPU根據(jù)內(nèi)存儲器中的用戶數(shù)據(jù)，判斷是否已有用戶注冊，如果是，執(zhí)行步驟404 ；
[0047]步驟404:第一和第二圖像采集模塊分別從第一和第二鏡頭獲取每只眼的圖像，并發(fā)送給第一和第二圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是雙眼的虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟405;
[0048]步驟405:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟406 ；
[0049]步驟406:CPU對預處理后的圖像提取雙眼的虹膜特征值，并將提取出的虹膜特征值與內(nèi)存儲器中用戶的雙眼的虹膜特征值進行一一比對；
[0050]步驟407:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0051]上述嵌入式雙目虹膜識別裝置進行1:N單目虹膜特征認證的方法，包括:
[0052]步驟401’:上電，CPU將外存儲器中存儲的用戶數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存儲器中，其中，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶的ID和雙眼的虹膜特征值；
[0053]步驟402 ’:CPU從上位機接收1: N認證指令；
[0054]步驟403’:CPU根據(jù)內(nèi)存儲器中的用戶數(shù)據(jù)，判斷是否已有用戶注冊，如果是，執(zhí)行步驟404’ ；
[0055]步驟404’:與該眼對應的圖像采集模塊分別從相應的鏡頭獲取該眼的圖像，并發(fā)送給相應的圖像處理模塊進行預處理，預處理后的圖像存儲在內(nèi)存儲器中，CPU檢測內(nèi)存儲器中預處理后的圖像是否是虹膜圖像，如果是，執(zhí)行步驟405’ ；
[0056]步驟405’:CPU判斷預處理后的圖像是否滿足圖像質(zhì)量要求，如果是，執(zhí)行步驟406，；
[0057]步驟406’:CPU對預處理后的圖像提取虹膜特征值，并將提取出的虹膜特征值與內(nèi)存儲器中用戶的虹膜特征值進行一一比對；
[0058]步驟407’:CPU向上位機反饋應答結(jié)果。
[0059]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0060]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的嵌入式雙目虹膜識別裝置在不需要上位機或其它外置設(shè)備干涉的情況下，就能夠完成圖像的采集和處理，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中上位機的軟件實現(xiàn)，使嵌入式雙目虹膜識別裝置的可靠性提高。本發(fā)明對內(nèi)存儲器和外存儲器的設(shè)置，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的緩存和存儲，使CPU在數(shù)據(jù)處理時，預先將外存儲器中的數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)存儲器中，(PU能夠及時調(diào)用內(nèi)存儲器中的數(shù)據(jù)進行處理，有效提高了 CPU的數(shù)據(jù)處理速度。本發(fā)明中還包括串口和USB接口，在應用的時候可同時應用，也可以單獨應用，為客戶提供了選擇的余地，同時方便用戶的二次開發(fā)，也拓寬了設(shè)備的應用環(huán)境，靈活性和移植性加強。
【附圖說明】
[0061]圖1為本發(fā)明的嵌入式雙目虹膜識別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖2為本發(fā)明的單目虹膜特征注冊的方法的流程示意圖；
[0063]圖3為本發(fā)明的雙目虹膜特征注冊的方法的流程示意圖；
[0064]圖4為本發(fā)明的1:1雙目虹膜特征認證的方法的流程示意圖；
[0065]圖5為本發(fā)明的1:1單目虹膜特征認證的方法的流程示意圖；
[0066]圖6為本發(fā)明的1:N雙目虹膜特征認證的方法的流程示意圖；
[0067]圖7為本發(fā)明的1:N單目虹膜特征認證的方法的流程示意圖；
[0068]圖8為本發(fā)明的虹膜特征注冊/認證方法中步驟104、204、304、304’、404或404’的流程示意圖；
[0069]圖9為本發(fā)明的單目虹膜特征注冊的方法的一種實施例的流程示意圖；
[0070]圖10為本發(fā)明的雙目虹膜特征注冊的方法的一種實施例的流程示意圖；
[0071]圖11為本發(fā)明的1:1雙目虹膜特征認證的方法的一種實施例的流程示意圖；
[0072]圖12為本發(fā)明的1:N雙目虹膜特征認證的方法的一種實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0073]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0074]一方面，本發(fā)明提供一種嵌入式雙目虹膜識別裝置，如圖1所示，包括CPU1、第一鏡頭2和第二鏡頭2’，CPUl連接有第一圖像采集模塊3、第二圖像采集模塊3’、第一圖像處理模塊4、第二圖像處理模塊4’、內(nèi)存儲器5和外存儲器6，并且CPUl還連接有串口 7和/或USB接口 8。第一圖像采集模