可识别虹膜的鼠标，使用其的计算设备及其身份验证方法
专利名称：可识别虹膜的鼠标，使用其的计算设备及其身份验证方法
技术领域：
本发明涉及虹膜识别，具体而言，涉及一种通过提供具有虹膜识别功能的鼠标，可以更方便地识别虹膜的设备。
在这些系统中，虹膜识别系统与指纹识别系统相比，具有优秀的识别率及高准确度，所以得到高度评价。
虹膜识别系统通过比较预先登记的虹膜数据与新的虹膜数据，鉴别一个人的身份。这里的新虹膜数据是通过使用视频摄像机拍摄人的虹膜图像，并使用图像处理技术将特征虹膜图案制成数据而准备的。
图1是现有技术中虹膜识别系统的结构框图。
为了解释图1中的虹膜识别系统如何工作，当用户接近虹膜识别系统10时，测距传感器27测量用户与系统之间的距离。
测得的距离值被送至控制器19，控制单元确定测量值是否在系统10可以工作的一定距离内。
如果用户在系统10的工作距离内，则控制器向驱动器23提供一个控制信号。
驱动器23生成一个“使用中”信号，并将该信号传递到外部指示器25。外部指示器25响应于该“使用中”信号，向用户指示系统10正在工作。
当用户通过光学窗口11将他或她的眼睛置于摄像机15的光轴上时，冷光镜13拦截可见光而通过红外光。
这时，光学窗口11显示用户眼睛应该所处的位置，系统检查用户的眼睛是否正确地位于光学窗口11上指示的位置。
如果用户的眼睛准确地位于光学窗口11上指示的位置，则控制器19再次操作测距传感器27测量用户的眼睛与光学窗口11之间的距离，并接收传感器测量的距离值。控制器19使用测量值计算摄像机的缩放及焦距值，以执行放大/缩小及调焦控制。
然后，控制器19向摄像机15发送一个摄像机控制信号，以控制摄像机拍摄用户的虹膜图像。
拍摄的虹膜图像由帧抓取器17进行处理，在帧抓取器17中生成系统用的虹膜图像。这样生成的虹膜图像被送至控制器19，控制器19将该虹膜图像与在虹膜数据库29中预先登记的用户虹膜图像相比较，验证用户身份。
通常，现有技术中虹膜识别系统的性能根据它识别虹膜的速度和准确度而分级。
此外，在虹膜识别系统中使用单个光源的情况下，由于眼镜产生二次反射。
为了避免因眼镜而产生的二次反射，建议使用多个光源。根据这种方法，可以通过改变光源的位置而得到用户的虹膜图像。
近来，这种类型的虹膜识别系统已经适用于个人电脑。
通常，虹膜识别系统作为独立的设备安装在个人电脑中，具体而言安装在个人电脑的外围部分中。
这意味着如果用户需要使用虹膜识别系统，则用户要接近系统并亲自调焦。
许多用户很快意识到在每次需要验证时都接近虹膜识别系统并不方便。
对于用户，保持与摄像机的恒定距离比接近虹膜识别系统更方便。但是，每次保持恒定距离并不容易，而虹膜识别系统的不系统或不规则的验证只能增加用户的不便。
而且，为了将现有技术的虹膜识别系统应用与个人电脑，还需要其它设备，如用于测量距离的测距传感器或用于处理距离测量值的电路设备。另外，为了避免用户的眼镜可能造成的反光，使用了多个光源，所以系统的体积增大且系统工作的耗电量也相应增加。
因此，本发明的一个目标是通过提供一种具有较高识别率的虹膜识别功能的移动鼠标，从而解决前面的问题。
本发明的另一个目标是提供一种鼠标，通过在鼠标上安装小尺寸的虹膜识别装置，而以低耗电量实现虹膜识别。
本发明的另一个目标是提供一种计算设备，通过USB(通用串行总线)端口，将鼠标上安装的虹膜识别装置获取的虹膜图像传送到计算机，从而更快速准确地执行用户身份验证。
本发明还有一个目标是提供一种计算设备，通过一种可以进行虹膜识别以进行用户验证的的鼠标，而更加方便地执行用户身份验证。
前面所述的及其他的目标和优点通过提供一种鼠标设备而实现，该鼠标设备包括虹膜识别装置和通讯接口。虹膜识别装置位于鼠标装置表面的预定位置，用于识别用户的虹膜图像。通讯接口用于向外部提供虹膜识别装置所识别的用户虹膜图像。
虹膜识别装置包括摄像机和至少一个光源。摄像机用于拍摄用户的虹膜图像。光源位于摄像机附近，其亮度可以根据要向用户虹膜照射的位置而调节。
根据本发明的第二实施例，鼠标设备包括虹膜识别装置、虹膜图像处理装置和通讯接口。虹膜识别装置位于鼠标装置表面的预定位置，用来识别用户的虹膜图像。虹膜图像处理装置使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像，进行用户身份验证。通讯接口用于向外部提供虹膜图像处理装置所识别的用户身份验证结果。
根据本发明的第三实施例，计算设备包括鼠标和计算机。鼠标包括虹膜识别装置和第一通讯接口。虹膜识别装置用于识别用户的虹膜图像，第一通讯接口用于提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像。计算机包括第二通讯接口、虹膜图像处理装置和控制装置。第二通讯接口用于接收来自第一通讯接口的用户虹膜图像。虹膜图像处理装置使用第二通讯接口接收的用户虹膜图像，进行用户身份验证。控制装置根据图像处理装置执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
根据本发明的第四实施例，计算设备包括鼠标和计算机。鼠标包括虹膜识别装置、虹膜图像处理装置和第一通讯接口。虹膜识别装置用于识别用户的虹膜图像，虹膜图像处理装置使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像进行用户身份验证，第一通讯接口用于提供虹膜图像处理装置进行的用户身份验证的结果。计算机包括第二通讯接口和控制装置。第二通讯接口用于接收来自第一通讯接口的用户身份验证结果。控制装置根据第二通讯接口接收的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
根据本发明的第五实施例，计算设备中识别用户虹膜图像的方法包括在鼠标处向计算机提供所拍摄的用户虹膜图像；在计算机处使用向计算机提供的虹膜图像，执行用户身份验证；在计算机处根据用户身份验证的结果，采取合适的措施。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。
图1是现有技术中虹膜识别系统的结构框图；图2是本发明的鼠标外观的透视图；
图3是根据本发明最佳实施例的可识别虹膜鼠标的结构示意图；图4是根据本发明另一最佳实施例的安装了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图；图5是根据本发明另一最佳实施例的可识别虹膜的鼠标的结构示意图；和图6是根据本发明另一最佳实施例的安装了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
图2是本发明的鼠标外观的透视图。
如图2所示，本发明的鼠标100在鼠标表面的预定位置上具有虹膜识别器110，用于识别用户的虹膜图像。
该预定位置指用户的手(或手指)不会挡道的位置。实际上，只要不被用户的手挡住，虹膜识别器110可以放在鼠标上的任何位置。例如，如果用户惯用左手，则可以把虹膜识别器110放在鼠标100的右侧。类似的，如果用户惯用右手，则可以把虹膜识别器110放在鼠标100的左侧。
通常，鼠标100与通讯电缆相连，通过通讯电缆，鼠标100连接到外部设备上，如计算机。
虹膜识别器100包括摄像机112，用来拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源114、116和118，位于摄像机112附近，用来调节从照明设备照射到用户虹膜的光强度。
特别的，光源114、116和118可以是发光元件(如LED元件、有机EL元件等)、卤素灯或氙灯中的任何一种。
光源114、116和118位于摄像机112周围，而且各光源最好位于不同位置。
例如，假设有三个光源114、116和118。在这种情况下，可以分别将一个光源放在摄像机左侧，另一光源在摄像机右侧，另一光源在摄像机上方。尽管这里使用三个光源来介绍本发明，但它只是用作示例而不是作为限定。
实际上，使用具有虹膜识别器的鼠标可以得到许多好处。用户要做的只是将鼠标拿到非常接近自己眼睛的地方。这样，因为不必测量用户与光学窗口之间的距离，就不需要高质量的兆像素级的摄像机。另外，由于光源114、116和118中至少有一个与用户的距离非常近，所以光源不必很亮。于是，小型摄像机112和光源114、116和118就足以得到用户的虹膜图像。因此，摄像机112和光源114、116和118工作使用更少的电，即5V电压500mA电流，而且耗电量与现有技术相比可以大大减小。
不同位置的光源114、116和118可以在不同情况下进行虹膜识别。例如，如果用户戴着眼镜，会产生来自眼镜的二次反射。这种情况下，每一光源响应于眼镜的二次反射而引起的反射角，逐一发光，便仍然可以准确地进行虹膜识别。
下面进一步详细介绍具有虹膜识别器的鼠标。实施例1图3是根据本发明最佳实施例的可识别虹膜鼠标的结构示意图。
参考图3，鼠标130包括虹膜识别器132，用于识别用户的虹膜图像；虹膜图像处理器134，用来根据虹膜识别器132识别的虹膜图像，执行用户身份验证；和USB端口138，用于向外部设备，即计算机，提供虹膜图像处理器134执行用户身份验证的结果。
鼠标130进一步包括虹膜数据库136，其中预先登记了要提供给虹膜图像处理器134的虹膜图像。虹膜数据库136存储(或应该具有)所有使用鼠标130的用户的虹膜图像。如果某个使用鼠标130的用户的虹膜图像没有记录再在虹膜数据库136中，则该用户的身份验证失败。
如图3所示，虹膜识别器132位于鼠标130表面上的一定位置，在摄像机112周围有至少一个光源114、116和118。
虹膜图像处理器134从虹膜识别器132识别的虹膜图像中提取特征图案，并根据图案生成虹膜图像。然后，虹膜图像处理器134将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像进行对比，对用户进行身份验证。
USB端口138是用来在其他外设间交换数据的接口。由于USB端口138不需要附加的驱动器却可以高速传输数据，它的使用正得到迅速增加。
在鼠标内构造USB端口138后，虹膜图像处理器134的用户身份验证结果可以提供给计算机。
下面解释一个在计算机上应用该鼠标的例子。
图4是根据本发明另一最佳实施例的装配了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
如图所示，计算设备140包括鼠标130和计算机141。鼠标130包括虹膜识别器132，用于识别用户的虹膜图像；虹膜图像处理器134，用来根据虹膜识别器132识别的虹膜图像，进行用户身份验证；和第一USB端口139，用于提供虹膜图像处理器执行的用户身份验证的结果。计算机141包括第二USB端口142，用于接收来自第一USB端口139的用户身份验证的结果；和控制器144，用于根据第二USB端口142接收的用户身份验证结果，采取合适的措施。
鼠标130进一步包含虹膜数据库136，其中预先登记了要向虹膜图像处理器134提供的虹膜图像。
鼠标130具有与图3所示的鼠标相同的结构。特别的，第一USB端口139相当于图3中的USB端口138，作为接口，向计算机141提供虹膜图像处理器134执行的用户身份验证的结果。
如上所述，计算机141包括第二USB端口142和控制器144。控制器144检查用户身份验证的结果，如果用户身份验证成功，则允许用户使用计算机141。例如，用户应被证明可以使用计算机141中的数据、进行网络冲浪以及通过计算机与其他设备共享数据。
为了解释具有上述结构的计算设备中如何进行虹膜识别，用户首先将鼠标130的虹膜识别器132拿到距他/她的眼睛很近的地方来进行身份验证。
然后多个光源(指图2中的114、116和118)中的一个光源向用户照射，而且摄像机(指图2中的112)拍摄用户的虹膜图像，并将图像提供给虹膜图像处理器134。
虹膜图像处理器134从摄像机112拍摄的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，来进行用户身份验证。
当用户身份验证失败时，多个光源114、116和118中的另一光源再次照射用户，摄像机112拍摄用户的虹膜图像。
虹膜图像处理器134再次在该图像上执行用户身份验证。
如果用户身份验证成功，用户身份验证的结果通过第一USB端口139提供给计算机141的第二USB端口142。
提供至第二USB端口142的用户身份验证结果被送到控制器144，在控制器144中根据结果执行适当的操作。即，当用户通过了身份验证时，控制器144允许用户使用计算机141。
如上所述，在使用可识别虹膜的鼠标的计算设备的帮助下，可以简单地完成用户身份验证，即用户仅需将鼠标拿到他/她的眼睛附近来验证身份，且用户可以立即使用计算机。
另外，可以得到对用户的高识别率，并且由于鼠标上应用了小型摄像机及光源，所以可识别虹膜的鼠标的结构不必复杂昂贵。实施例2本实施例中，虹膜识别器已经识别的虹膜图像可以直接传送给计算机进行用户身份验证，而不先在鼠标中处理。
图5是根据本发明另一最佳实施例的可识别虹膜的鼠标的结构示意图。
如图5所示，鼠标150包括虹膜识别器152，用于识别用户的虹膜图像；和USB端口154，用于向外部设备，即计算机，提供来自虹膜识别器152的虹膜图像。虹膜识别器152安装在鼠标150表面的一定位置，在该位置上虹膜识别器不会妨碍用户手持鼠标150。
如图2所示，虹膜识别器152包括摄像机112，用于拍摄虹膜图像；和至少一个光源114、116和118，用于根据光线位置，调节照射到用户虹膜的光的强度。这里光源114、116和118可以处于不同位置。
下面介绍应用了具有上述结构的鼠标的计算机。
图6是根据本发明另一最佳实施例的装配了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
参考图6，计算设备160包括鼠标150和计算机161。鼠标150包括虹膜识别器152，用于识别用户的虹膜图像；和第一USB端口156，用于提供虹膜识别器152识别的用户虹膜图像。计算机161包括第二USB端口163，用于接收来自第一USB端口156的用户虹膜图像；虹膜图像处理器165，用于使用从第二USB端口163接收的虹膜图像，进行用户身份验证；和控制器167，用于根据虹膜图像处理器165执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
计算机161进一步包括虹膜数据库169，其中预先登记了要提供给虹膜图像处理器165的虹膜图像。
鼠标150的结构基本上与图5所示的鼠标结构相同。特别的，第一USB端口156相当于图4中的USB端口154，是向计算机161提供虹膜识别器152识别的虹膜图像的接口。
如前所述，计算机161包括第二USB端口163、虹膜图像处理器165、控制器167和虹膜数据库169。控制器167从第二USB端口163提供的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，执行用户身份验证。
当用户身份验证失败时，控制鼠标150的虹膜识别器152，并改变光源位置，再次拍摄用户的虹膜图像。于是，根据通过第一和第二USB端口156和163接收的拍摄虹膜图像，再次执行用户身份验证。
另一方面，如果用户身份验证成功，将用户身份验证的结果提供给控制器167，控制器167响应于这个结果，执行合适的操作。即，控制器167允许通过验证的用户使用计算机161。
为了解释具有上述结构的计算设备如何进行虹膜识别，用户首先将鼠标150的虹膜识别器152拿到非常接近他/她的眼睛，以验证身份。更具体的，多个光源(指图2中的114、116和118)中的一个光源照射用户，同时摄像机(指图2中的112)拍摄用户的虹膜图像。
拍摄到的虹膜图像通过第一USB端口156送至计算机161的第二USB端口163，第二USB端口163向虹膜图像处理器165提供虹膜图像。
虹膜图像处理器165从摄像机拍摄的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，以执行用户身份验证。
当用户通过验证时，用户身份验证的结果送至控制器167，控制器167允许用户使用计算机161。
但是如果用户身份验证失败，则虹膜识别器152的多个光源114、116和118中的另一光源照射用户的虹膜，并使用摄像机112再次拍摄用户的虹膜。在通过第一和第二USB端口156和163接收到虹膜图像后，虹膜图像处理器再一次执行用户身份验证。因此，当用户身份验证失败时，依次使用光源114、116和118照射用户的虹膜，每次向用户虹膜照射光都拍摄用户的虹膜图像。然后将拍摄的虹膜图像送至计算机161的虹膜图像处理器165，来进行身份验证。
简而言之，在使用可识别虹膜鼠标的计算设备的帮助下，可以轻易地完成用户身份验证，即用户只需在身份验证时将鼠标拿到他/她的眼睛附近，便立即可以使用计算机。
另外，可以得到对用户的高识别率，并且由于鼠标上应用了小型摄像机及光源，所以可识别虹膜的鼠标的结构不必复杂昂贵。
而且，在计算机中内置虹膜处理器和虹膜数据库，可以大大减小鼠标的负荷。
总之，既然鼠标装备了虹膜识别装置，即摄像机和至少一个光源，所以用户要验证身份所需做的一切只是将鼠标拿到他/她的眼睛附近。以这种方式，与现有技术中用户不得不亲自接近虹膜识别系统并根据与镜头之间的距离来调节摄像机镜头相比，可以更快速地执行用户身份验证。
使用本发明的鼠标，可以利用小型摄像机和光源，从而与现有技术相比大大减小了功耗。
另外，根据本发明的使用可识别虹膜鼠标的计算设备，可以将可识别虹膜的鼠标设备作为一个单独单元进行生产。这是因为该鼠标可以根据由虹膜识别装置提供的用户虹膜图像执行用户身份验证，而且根据通过USB端口向计算机提供的用户身份验证结果，决定是否允许用户使用计算机。任一用户可以更方便地将鼠标连接到计算机，并可以通过验证使用计算机。
本发明的使用可识别虹膜鼠标的计算设备的另一个优点是通过在鼠标上配置虹膜识别装置和USB端口，并使计算机在虹膜识别装置识别的用户虹膜图像的基础上执行用户身份验证，从而简化了虹膜识别系统的结构，且鼠标的负载大大减小。
虽然根据特定的优选实施例对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节上的变化。
上述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不对本发明构成限制。本发明可以容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书是用于进行说明，不限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，很显然可以有很多的替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅包括结构的等同，也包括等同的结构。
权利要求
1.一种鼠标设备，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，虹膜识别装置位于鼠标设备表面的预定位置；和通讯接口，用于向外部提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像。
2.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源，其亮度可以根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
3.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的光源布置在相互不同的位置上。
4.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中，所述的预定位置是用户握鼠标的手不妨碍虹膜识别装置工作的位置。
5.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的通讯接口是通用串行总线端口。
6.一种鼠标设备，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，虹膜识别装置位于鼠标设备表面的预定位置；虹膜图像处理装置，用于使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像，执行用户身份验证；和通讯接口，用于向外部提供虹膜图像处理装置执行用户身份验证的结果。
7.根据权利要求6所述的鼠标设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源，其亮度可根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
8.根据权利要求6所述的鼠标设备，进一步包括虹膜数据库，其中预先登记了提供给虹膜图像处理器的虹膜图像。
9.一种计算设备，包括鼠标，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，和第一通讯接口，用于提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像；和计算机，包括第二通讯接口，用于从第一通讯接口接收用户的虹膜图像，虹膜图像处理装置，用于使用第二通讯接口接收的用户虹膜图像执行用户身份验证，和控制装置，用于根据虹膜图像处理装置执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
10.根据权利要求9所述的计算设备，其中的计算机进一步包括虹膜数据库，其中预先登记了向虹膜图像处理装置提供的虹膜图像。
11.根据权利要求9所述的计算设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像，摄像机位于鼠标表面的预定位置，和至少一个光源，其亮度可根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
12.一种计算设备中识别用户虹膜图像的方法，包括以下步骤在鼠标处向计算机提供拍摄到的用户虹膜图像；在计算机处使用提供给计算机的虹膜图像，执行用户身份验证；和在计算机处根据用户身份验证的结果，采取合适的措施。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括如果用户身份验证失败，则通过控制预先装配在鼠标上的至少一个光源的位置，再次执行用户身份验证。
全文摘要
本发明公开了一种可识别虹膜的鼠标及使用该鼠标的计算设备。该鼠标包括用于识别用户虹膜的虹膜识别装置和通讯接口USB端口。可以在鼠标或计算机上安装用于处理用户虹膜图像的虹膜图像处理装置。虹膜识别装置包括摄像机和至少一个在摄像机附近的光源。最好使用小型摄像机和光源。由于用户只需将鼠标拿到他/她的眼睛附近，且无需调焦或测量用户与系统之间的距离，所以本发明的鼠标和计算设备可以方便地使用，减少耗电且更快速地进行用户身份验证。
文档编号G06F21/00GK1452118SQ0311019
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月16日
发明者李元熙 申请人:Lg电子株式会社
技术领域：
本发明涉及虹膜识别，具体而言，涉及一种通过提供具有虹膜识别功能的鼠标，可以更方便地识别虹膜的设备。
在这些系统中，虹膜识别系统与指纹识别系统相比，具有优秀的识别率及高准确度，所以得到高度评价。
虹膜识别系统通过比较预先登记的虹膜数据与新的虹膜数据，鉴别一个人的身份。这里的新虹膜数据是通过使用视频摄像机拍摄人的虹膜图像，并使用图像处理技术将特征虹膜图案制成数据而准备的。
图1是现有技术中虹膜识别系统的结构框图。
为了解释图1中的虹膜识别系统如何工作，当用户接近虹膜识别系统10时，测距传感器27测量用户与系统之间的距离。
测得的距离值被送至控制器19，控制单元确定测量值是否在系统10可以工作的一定距离内。
如果用户在系统10的工作距离内，则控制器向驱动器23提供一个控制信号。
驱动器23生成一个“使用中”信号，并将该信号传递到外部指示器25。外部指示器25响应于该“使用中”信号，向用户指示系统10正在工作。
当用户通过光学窗口11将他或她的眼睛置于摄像机15的光轴上时，冷光镜13拦截可见光而通过红外光。
这时，光学窗口11显示用户眼睛应该所处的位置，系统检查用户的眼睛是否正确地位于光学窗口11上指示的位置。
如果用户的眼睛准确地位于光学窗口11上指示的位置，则控制器19再次操作测距传感器27测量用户的眼睛与光学窗口11之间的距离，并接收传感器测量的距离值。控制器19使用测量值计算摄像机的缩放及焦距值，以执行放大/缩小及调焦控制。
然后，控制器19向摄像机15发送一个摄像机控制信号，以控制摄像机拍摄用户的虹膜图像。
拍摄的虹膜图像由帧抓取器17进行处理，在帧抓取器17中生成系统用的虹膜图像。这样生成的虹膜图像被送至控制器19，控制器19将该虹膜图像与在虹膜数据库29中预先登记的用户虹膜图像相比较，验证用户身份。
通常，现有技术中虹膜识别系统的性能根据它识别虹膜的速度和准确度而分级。
此外，在虹膜识别系统中使用单个光源的情况下，由于眼镜产生二次反射。
为了避免因眼镜而产生的二次反射，建议使用多个光源。根据这种方法，可以通过改变光源的位置而得到用户的虹膜图像。
近来，这种类型的虹膜识别系统已经适用于个人电脑。
通常，虹膜识别系统作为独立的设备安装在个人电脑中，具体而言安装在个人电脑的外围部分中。
这意味着如果用户需要使用虹膜识别系统，则用户要接近系统并亲自调焦。
许多用户很快意识到在每次需要验证时都接近虹膜识别系统并不方便。
对于用户，保持与摄像机的恒定距离比接近虹膜识别系统更方便。但是，每次保持恒定距离并不容易，而虹膜识别系统的不系统或不规则的验证只能增加用户的不便。
而且，为了将现有技术的虹膜识别系统应用与个人电脑，还需要其它设备，如用于测量距离的测距传感器或用于处理距离测量值的电路设备。另外，为了避免用户的眼镜可能造成的反光，使用了多个光源，所以系统的体积增大且系统工作的耗电量也相应增加。
因此，本发明的一个目标是通过提供一种具有较高识别率的虹膜识别功能的移动鼠标，从而解决前面的问题。
本发明的另一个目标是提供一种鼠标，通过在鼠标上安装小尺寸的虹膜识别装置，而以低耗电量实现虹膜识别。
本发明的另一个目标是提供一种计算设备，通过USB(通用串行总线)端口，将鼠标上安装的虹膜识别装置获取的虹膜图像传送到计算机，从而更快速准确地执行用户身份验证。
本发明还有一个目标是提供一种计算设备，通过一种可以进行虹膜识别以进行用户验证的的鼠标，而更加方便地执行用户身份验证。
前面所述的及其他的目标和优点通过提供一种鼠标设备而实现，该鼠标设备包括虹膜识别装置和通讯接口。虹膜识别装置位于鼠标装置表面的预定位置，用于识别用户的虹膜图像。通讯接口用于向外部提供虹膜识别装置所识别的用户虹膜图像。
虹膜识别装置包括摄像机和至少一个光源。摄像机用于拍摄用户的虹膜图像。光源位于摄像机附近，其亮度可以根据要向用户虹膜照射的位置而调节。
根据本发明的第二实施例，鼠标设备包括虹膜识别装置、虹膜图像处理装置和通讯接口。虹膜识别装置位于鼠标装置表面的预定位置，用来识别用户的虹膜图像。虹膜图像处理装置使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像，进行用户身份验证。通讯接口用于向外部提供虹膜图像处理装置所识别的用户身份验证结果。
根据本发明的第三实施例，计算设备包括鼠标和计算机。鼠标包括虹膜识别装置和第一通讯接口。虹膜识别装置用于识别用户的虹膜图像，第一通讯接口用于提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像。计算机包括第二通讯接口、虹膜图像处理装置和控制装置。第二通讯接口用于接收来自第一通讯接口的用户虹膜图像。虹膜图像处理装置使用第二通讯接口接收的用户虹膜图像，进行用户身份验证。控制装置根据图像处理装置执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
根据本发明的第四实施例，计算设备包括鼠标和计算机。鼠标包括虹膜识别装置、虹膜图像处理装置和第一通讯接口。虹膜识别装置用于识别用户的虹膜图像，虹膜图像处理装置使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像进行用户身份验证，第一通讯接口用于提供虹膜图像处理装置进行的用户身份验证的结果。计算机包括第二通讯接口和控制装置。第二通讯接口用于接收来自第一通讯接口的用户身份验证结果。控制装置根据第二通讯接口接收的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
根据本发明的第五实施例，计算设备中识别用户虹膜图像的方法包括在鼠标处向计算机提供所拍摄的用户虹膜图像；在计算机处使用向计算机提供的虹膜图像，执行用户身份验证；在计算机处根据用户身份验证的结果，采取合适的措施。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。
图1是现有技术中虹膜识别系统的结构框图；图2是本发明的鼠标外观的透视图；
图3是根据本发明最佳实施例的可识别虹膜鼠标的结构示意图；图4是根据本发明另一最佳实施例的安装了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图；图5是根据本发明另一最佳实施例的可识别虹膜的鼠标的结构示意图；和图6是根据本发明另一最佳实施例的安装了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
图2是本发明的鼠标外观的透视图。
如图2所示，本发明的鼠标100在鼠标表面的预定位置上具有虹膜识别器110，用于识别用户的虹膜图像。
该预定位置指用户的手(或手指)不会挡道的位置。实际上，只要不被用户的手挡住，虹膜识别器110可以放在鼠标上的任何位置。例如，如果用户惯用左手，则可以把虹膜识别器110放在鼠标100的右侧。类似的，如果用户惯用右手，则可以把虹膜识别器110放在鼠标100的左侧。
通常，鼠标100与通讯电缆相连，通过通讯电缆，鼠标100连接到外部设备上，如计算机。
虹膜识别器100包括摄像机112，用来拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源114、116和118，位于摄像机112附近，用来调节从照明设备照射到用户虹膜的光强度。
特别的，光源114、116和118可以是发光元件(如LED元件、有机EL元件等)、卤素灯或氙灯中的任何一种。
光源114、116和118位于摄像机112周围，而且各光源最好位于不同位置。
例如，假设有三个光源114、116和118。在这种情况下，可以分别将一个光源放在摄像机左侧，另一光源在摄像机右侧，另一光源在摄像机上方。尽管这里使用三个光源来介绍本发明，但它只是用作示例而不是作为限定。
实际上，使用具有虹膜识别器的鼠标可以得到许多好处。用户要做的只是将鼠标拿到非常接近自己眼睛的地方。这样，因为不必测量用户与光学窗口之间的距离，就不需要高质量的兆像素级的摄像机。另外，由于光源114、116和118中至少有一个与用户的距离非常近，所以光源不必很亮。于是，小型摄像机112和光源114、116和118就足以得到用户的虹膜图像。因此，摄像机112和光源114、116和118工作使用更少的电，即5V电压500mA电流，而且耗电量与现有技术相比可以大大减小。
不同位置的光源114、116和118可以在不同情况下进行虹膜识别。例如，如果用户戴着眼镜，会产生来自眼镜的二次反射。这种情况下，每一光源响应于眼镜的二次反射而引起的反射角，逐一发光，便仍然可以准确地进行虹膜识别。
下面进一步详细介绍具有虹膜识别器的鼠标。实施例1图3是根据本发明最佳实施例的可识别虹膜鼠标的结构示意图。
参考图3，鼠标130包括虹膜识别器132，用于识别用户的虹膜图像；虹膜图像处理器134，用来根据虹膜识别器132识别的虹膜图像，执行用户身份验证；和USB端口138，用于向外部设备，即计算机，提供虹膜图像处理器134执行用户身份验证的结果。
鼠标130进一步包括虹膜数据库136，其中预先登记了要提供给虹膜图像处理器134的虹膜图像。虹膜数据库136存储(或应该具有)所有使用鼠标130的用户的虹膜图像。如果某个使用鼠标130的用户的虹膜图像没有记录再在虹膜数据库136中，则该用户的身份验证失败。
如图3所示，虹膜识别器132位于鼠标130表面上的一定位置，在摄像机112周围有至少一个光源114、116和118。
虹膜图像处理器134从虹膜识别器132识别的虹膜图像中提取特征图案，并根据图案生成虹膜图像。然后，虹膜图像处理器134将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像进行对比，对用户进行身份验证。
USB端口138是用来在其他外设间交换数据的接口。由于USB端口138不需要附加的驱动器却可以高速传输数据，它的使用正得到迅速增加。
在鼠标内构造USB端口138后，虹膜图像处理器134的用户身份验证结果可以提供给计算机。
下面解释一个在计算机上应用该鼠标的例子。
图4是根据本发明另一最佳实施例的装配了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
如图所示，计算设备140包括鼠标130和计算机141。鼠标130包括虹膜识别器132，用于识别用户的虹膜图像；虹膜图像处理器134，用来根据虹膜识别器132识别的虹膜图像，进行用户身份验证；和第一USB端口139，用于提供虹膜图像处理器执行的用户身份验证的结果。计算机141包括第二USB端口142，用于接收来自第一USB端口139的用户身份验证的结果；和控制器144，用于根据第二USB端口142接收的用户身份验证结果，采取合适的措施。
鼠标130进一步包含虹膜数据库136，其中预先登记了要向虹膜图像处理器134提供的虹膜图像。
鼠标130具有与图3所示的鼠标相同的结构。特别的，第一USB端口139相当于图3中的USB端口138，作为接口，向计算机141提供虹膜图像处理器134执行的用户身份验证的结果。
如上所述，计算机141包括第二USB端口142和控制器144。控制器144检查用户身份验证的结果，如果用户身份验证成功，则允许用户使用计算机141。例如，用户应被证明可以使用计算机141中的数据、进行网络冲浪以及通过计算机与其他设备共享数据。
为了解释具有上述结构的计算设备中如何进行虹膜识别，用户首先将鼠标130的虹膜识别器132拿到距他/她的眼睛很近的地方来进行身份验证。
然后多个光源(指图2中的114、116和118)中的一个光源向用户照射，而且摄像机(指图2中的112)拍摄用户的虹膜图像，并将图像提供给虹膜图像处理器134。
虹膜图像处理器134从摄像机112拍摄的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，来进行用户身份验证。
当用户身份验证失败时，多个光源114、116和118中的另一光源再次照射用户，摄像机112拍摄用户的虹膜图像。
虹膜图像处理器134再次在该图像上执行用户身份验证。
如果用户身份验证成功，用户身份验证的结果通过第一USB端口139提供给计算机141的第二USB端口142。
提供至第二USB端口142的用户身份验证结果被送到控制器144，在控制器144中根据结果执行适当的操作。即，当用户通过了身份验证时，控制器144允许用户使用计算机141。
如上所述，在使用可识别虹膜的鼠标的计算设备的帮助下，可以简单地完成用户身份验证，即用户仅需将鼠标拿到他/她的眼睛附近来验证身份，且用户可以立即使用计算机。
另外，可以得到对用户的高识别率，并且由于鼠标上应用了小型摄像机及光源，所以可识别虹膜的鼠标的结构不必复杂昂贵。实施例2本实施例中，虹膜识别器已经识别的虹膜图像可以直接传送给计算机进行用户身份验证，而不先在鼠标中处理。
图5是根据本发明另一最佳实施例的可识别虹膜的鼠标的结构示意图。
如图5所示，鼠标150包括虹膜识别器152，用于识别用户的虹膜图像；和USB端口154，用于向外部设备，即计算机，提供来自虹膜识别器152的虹膜图像。虹膜识别器152安装在鼠标150表面的一定位置，在该位置上虹膜识别器不会妨碍用户手持鼠标150。
如图2所示，虹膜识别器152包括摄像机112，用于拍摄虹膜图像；和至少一个光源114、116和118，用于根据光线位置，调节照射到用户虹膜的光的强度。这里光源114、116和118可以处于不同位置。
下面介绍应用了具有上述结构的鼠标的计算机。
图6是根据本发明另一最佳实施例的装配了可识别虹膜鼠标的计算系统的结构示意图。
参考图6，计算设备160包括鼠标150和计算机161。鼠标150包括虹膜识别器152，用于识别用户的虹膜图像；和第一USB端口156，用于提供虹膜识别器152识别的用户虹膜图像。计算机161包括第二USB端口163，用于接收来自第一USB端口156的用户虹膜图像；虹膜图像处理器165，用于使用从第二USB端口163接收的虹膜图像，进行用户身份验证；和控制器167，用于根据虹膜图像处理器165执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
计算机161进一步包括虹膜数据库169，其中预先登记了要提供给虹膜图像处理器165的虹膜图像。
鼠标150的结构基本上与图5所示的鼠标结构相同。特别的，第一USB端口156相当于图4中的USB端口154，是向计算机161提供虹膜识别器152识别的虹膜图像的接口。
如前所述，计算机161包括第二USB端口163、虹膜图像处理器165、控制器167和虹膜数据库169。控制器167从第二USB端口163提供的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，执行用户身份验证。
当用户身份验证失败时，控制鼠标150的虹膜识别器152，并改变光源位置，再次拍摄用户的虹膜图像。于是，根据通过第一和第二USB端口156和163接收的拍摄虹膜图像，再次执行用户身份验证。
另一方面，如果用户身份验证成功，将用户身份验证的结果提供给控制器167，控制器167响应于这个结果，执行合适的操作。即，控制器167允许通过验证的用户使用计算机161。
为了解释具有上述结构的计算设备如何进行虹膜识别，用户首先将鼠标150的虹膜识别器152拿到非常接近他/她的眼睛，以验证身份。更具体的，多个光源(指图2中的114、116和118)中的一个光源照射用户，同时摄像机(指图2中的112)拍摄用户的虹膜图像。
拍摄到的虹膜图像通过第一USB端口156送至计算机161的第二USB端口163，第二USB端口163向虹膜图像处理器165提供虹膜图像。
虹膜图像处理器165从摄像机拍摄的虹膜图像中提取特征图案，根据提取的图案生成虹膜图像，并将生成的虹膜图像与虹膜数据库136提供的预先登记的虹膜图像相比较，以执行用户身份验证。
当用户通过验证时，用户身份验证的结果送至控制器167，控制器167允许用户使用计算机161。
但是如果用户身份验证失败，则虹膜识别器152的多个光源114、116和118中的另一光源照射用户的虹膜，并使用摄像机112再次拍摄用户的虹膜。在通过第一和第二USB端口156和163接收到虹膜图像后，虹膜图像处理器再一次执行用户身份验证。因此，当用户身份验证失败时，依次使用光源114、116和118照射用户的虹膜，每次向用户虹膜照射光都拍摄用户的虹膜图像。然后将拍摄的虹膜图像送至计算机161的虹膜图像处理器165，来进行身份验证。
简而言之，在使用可识别虹膜鼠标的计算设备的帮助下，可以轻易地完成用户身份验证，即用户只需在身份验证时将鼠标拿到他/她的眼睛附近，便立即可以使用计算机。
另外，可以得到对用户的高识别率，并且由于鼠标上应用了小型摄像机及光源，所以可识别虹膜的鼠标的结构不必复杂昂贵。
而且，在计算机中内置虹膜处理器和虹膜数据库，可以大大减小鼠标的负荷。
总之，既然鼠标装备了虹膜识别装置，即摄像机和至少一个光源，所以用户要验证身份所需做的一切只是将鼠标拿到他/她的眼睛附近。以这种方式，与现有技术中用户不得不亲自接近虹膜识别系统并根据与镜头之间的距离来调节摄像机镜头相比，可以更快速地执行用户身份验证。
使用本发明的鼠标，可以利用小型摄像机和光源，从而与现有技术相比大大减小了功耗。
另外，根据本发明的使用可识别虹膜鼠标的计算设备，可以将可识别虹膜的鼠标设备作为一个单独单元进行生产。这是因为该鼠标可以根据由虹膜识别装置提供的用户虹膜图像执行用户身份验证，而且根据通过USB端口向计算机提供的用户身份验证结果，决定是否允许用户使用计算机。任一用户可以更方便地将鼠标连接到计算机，并可以通过验证使用计算机。
本发明的使用可识别虹膜鼠标的计算设备的另一个优点是通过在鼠标上配置虹膜识别装置和USB端口，并使计算机在虹膜识别装置识别的用户虹膜图像的基础上执行用户身份验证，从而简化了虹膜识别系统的结构，且鼠标的负载大大减小。
虽然根据特定的优选实施例对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节上的变化。
上述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不对本发明构成限制。本发明可以容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书是用于进行说明，不限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，很显然可以有很多的替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅包括结构的等同，也包括等同的结构。
权利要求
1.一种鼠标设备，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，虹膜识别装置位于鼠标设备表面的预定位置；和通讯接口，用于向外部提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像。
2.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源，其亮度可以根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
3.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的光源布置在相互不同的位置上。
4.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中，所述的预定位置是用户握鼠标的手不妨碍虹膜识别装置工作的位置。
5.根据权利要求1所述的鼠标设备，其中的通讯接口是通用串行总线端口。
6.一种鼠标设备，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，虹膜识别装置位于鼠标设备表面的预定位置；虹膜图像处理装置，用于使用虹膜识别装置识别的用户虹膜图像，执行用户身份验证；和通讯接口，用于向外部提供虹膜图像处理装置执行用户身份验证的结果。
7.根据权利要求6所述的鼠标设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像；和至少一个光源，其亮度可根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
8.根据权利要求6所述的鼠标设备，进一步包括虹膜数据库，其中预先登记了提供给虹膜图像处理器的虹膜图像。
9.一种计算设备，包括鼠标，包括虹膜识别装置，用于识别用户的虹膜图像，和第一通讯接口，用于提供虹膜识别装置识别的用户虹膜图像；和计算机，包括第二通讯接口，用于从第一通讯接口接收用户的虹膜图像，虹膜图像处理装置，用于使用第二通讯接口接收的用户虹膜图像执行用户身份验证，和控制装置，用于根据虹膜图像处理装置执行的用户身份验证的结果，采取合适的措施。
10.根据权利要求9所述的计算设备，其中的计算机进一步包括虹膜数据库，其中预先登记了向虹膜图像处理装置提供的虹膜图像。
11.根据权利要求9所述的计算设备，其中的虹膜识别装置包括摄像机，用于拍摄用户的虹膜图像，摄像机位于鼠标表面的预定位置，和至少一个光源，其亮度可根据照射到用户虹膜上的位置而调节，光源位于摄像机附近。
12.一种计算设备中识别用户虹膜图像的方法，包括以下步骤在鼠标处向计算机提供拍摄到的用户虹膜图像；在计算机处使用提供给计算机的虹膜图像，执行用户身份验证；和在计算机处根据用户身份验证的结果，采取合适的措施。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括如果用户身份验证失败，则通过控制预先装配在鼠标上的至少一个光源的位置，再次执行用户身份验证。
全文摘要
本发明公开了一种可识别虹膜的鼠标及使用该鼠标的计算设备。该鼠标包括用于识别用户虹膜的虹膜识别装置和通讯接口USB端口。可以在鼠标或计算机上安装用于处理用户虹膜图像的虹膜图像处理装置。虹膜识别装置包括摄像机和至少一个在摄像机附近的光源。最好使用小型摄像机和光源。由于用户只需将鼠标拿到他/她的眼睛附近，且无需调焦或测量用户与系统之间的距离，所以本发明的鼠标和计算设备可以方便地使用，减少耗电且更快速地进行用户身份验证。
文档编号G06F21/00GK1452118SQ0311019
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月16日
发明者李元熙 申请人:Lg电子株式会社
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