[发明专利]延伸景深生物识别系统

说明书

本申请是申请日为2016年4月22日、申请号为“201680018271.7”、发明名称为“延伸景深生物识别系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及生物识别系统，其具有具经设计球面像差水平的延伸景深光学系统。

背景技术

生物识别系统(例如虹膜辨识系统)可出于各种目的捕获具有独特特性(例如，虹膜)的人的特征的图像(例如)以基于所捕获图像确认人的身份。在虹膜辨识的实例中，人的虹膜的原始高质量图像可由光学系统捕获且被转换成虹膜代码，所述虹膜代码被存储在与一群人相关联的虹膜代码的数据库中。为随后确认用户的身份，捕获所述用户的虹膜的图像，产生虹膜代码，且将针对所捕获虹膜图像的虹膜代码与存储在数据库中的虹膜代码进行比较。如果所捕获虹膜图像的虹膜代码展现与所存储虹膜代码的相当高的类似度水平(例如，在所捕获图像与所存储图像之间的汉明(Hamming)距离小于阈值)，那么可假设用户的虹膜与和所存储虹膜代码相关联的身份的匹配。

虹膜辨识系统可能难以捕获质量足够的虹膜图像用于此匹配程序中。例如，如果人正在移动，那么可能难以捕获虹膜的高质量图像。即使人是固定的，许多光学系统由于光学系统的受限景深或焦点深度也需要虹膜相对于所述光学系统的精确定位。

延伸景深(EDOF)(也被称为延伸焦点深度)光学系统可允许捕获所要图像的灵活性更大，这是因为所述光学系统可在距所述光学系统的较大距离内捕获具有相对高质量的图像，所捕获图像的调制转移函数(MTF)有所牺牲。EDOF光学系统可包含复杂光学系统，例如，其包含布置在入射光瞳中以给予复杂波前形状的一个以上透镜元件或非圆形对称波前编码板。

用于生物识别(例如虹膜辨识)中的EDOF光学系统可数字增强所捕获原始图像以补偿用所述EDOF光学系统捕获的图像的精简MTF。此额外处理层可消耗大量消耗资源、花费延长时间段或两者。此可导致利用EDOF技术的生物识别系统的过多成本，或可损及生物识别系统的性能，所述生物识别系统需要迅速处理并比较生物识别特征与所存储图像(例如，比较来自所捕获图像虹膜图像的虹膜代码与所存储虹膜代码的数据库)。

现今的生物识别解决方案的上述缺陷仅旨在提供常规系统的某些问题的概述，而不希望是穷举性的。关于本文中所描述的各种非限制实施例的常规系统及对应益处的其它问题可在审阅下列描述后旋即变得更显而易见。

发明内容

下文呈现说明书的简化概要以提供对说明书的某些方面的基本理解。此概要并非说明书的广泛概述。其希望既不标示说明书的关键或重要元件也不描述对于说明书的任何实施例特定的任何范围，或技术方案的任何范围。其唯一目的是以简化形式将说明书的某些概念呈现为随后呈现的更详细描述的序言。

在各种实施例中，处理处于成像波长λIM的虹膜的延伸景深(EDOF)图像的方法包括捕获虹膜的原始图像，其中所述原始图像具有精简调制转移函数(MTF)，所述函数基于具有0.2λIM≤SA≤2λIM的球面像差(SA)量的光学系统。所述方法还包括归一化原始图像。所述方法进一步包括基于经归一化的原始图像产生虹膜代码。

在各种实施例中，用于处理处于成像波长λ_IM的虹膜的延伸景深(EDOF)图像的系统可包括具有0.2λ_IM≤SA≤2λ_IM的球面像差(SA)量的光学系统，所述光学系统经配置以在图像传感器上形成已基于球面像差精简调制转移函数(MTF)的原始图像。所述系统还可包括电连接到图像传感器的控制器，其中所述控制器经配置以捕获虹膜的原始图像、归一化所述原始图像，且基于所述经归一化的原始图像产生虹膜代码。

另外，描述各种其它修改、替代实施例、所揭示目标的优点及相对于常规监视单元的改进。下文更详细地描述所揭示目标的这些及其它额外特征。

附图说明

本发明的上述及其它特征、其本质及各种优点将在结合附图考虑下列详细描述后旋即更显而易见，其中：

图1描绘根据本发明的一些实施例的用于图像采集、处理及识别的系统的示范性系统图式；

图2描绘根据本发明的一些实施例的示范性生物识别装置；

图3描绘根据本发明的一些实施例的二维空间中的虹膜图像及经归一化的虹膜图像的示范性几何表示；

图4A描绘根据本发明的一些实施例的根据空间频率变化的原始MTF、增强MTF及MTF增益函数的示范性图；