一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统的制作方法

本实用新型涉及虹膜识别技术领域。更具体地，涉及一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统。

背景技术：

虹膜识别是一种新兴的生物识别技术，其具有以下主要的优点：虹膜纹理具有高独特性，可达到比指纹识别、人脸识别、掌纹识别等更高的准确度；虹膜纹理具有高稳定性，虹膜作为一个人体器官并不直接暴露在外，避免了指纹、掌纹等易因外伤而引起个人特征变化的问题；虹膜纹理具有天然的防伪性，瞳孔会因光线的变化而引起非常明显的收缩或舒张，通过对瞳孔大小的检测进行识别不易伪造，而目前应用较广泛的指纹识别的防伪性较差，易被伪造。因此虹膜识别技术被认为是最有前途的生物特征识别技术之一，有非常广阔的市场应用前景。

虹膜图像采集是虹膜识别的第一步，同时也是最困难的一步，采集的虹膜图像的质量的好坏将直接影响到之后对虹膜图像处理的效果和识别成功率。目前常见的虹膜图像采集设备，在室外使用时，常常受到外界阳光的强烈干扰，一般会导致采集的图像整体亮度大幅增加，图像处理算法失效，从而导致虹膜识别失败。

因此，需要提供一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统，减少外界光照对虹膜图像采集的干扰，提高采集的虹膜图像的质量和虹膜识别的成功率。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统，以减少外界光照对虹膜图像采集的干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统，其特征在于，所述系统包括：

红外光源，用于对人眼照明；

冷光镜，用于对人眼反射的光线进行反射或透射；

光致变色玻璃，用于使透过的所述冷光镜透射的光线处于相同的光照强度水平；

光学镜头，用于形成虹膜图像；

红外相机，用于采集所述虹膜图像。

优选地，所述光致变色玻璃用于针对透过所述光致变色玻璃的不同光照强度的光线产生不同的透过率。

优选地，所述光致变色玻璃的稳态暗化度与光照强度呈线性正相关。

优选地，所述光致变色玻璃达到稳态暗化和退色的时间小于10秒。

优选地，所述光致变色玻璃为有机光致变色玻璃或无机光致变色玻璃。

优选地，所述红外光源包括以所述冷光镜为中心的多个红外LED。

优选地，所述冷光镜用于使大部分波长小于760nm的可见光反射，使大部分波长大于760nm的红外光透射。

优选地，所述光学镜头的焦距为8-25mm。

优选地，所述红外相机对850nm波长的红外光的响应度在40％以上。

优选地，所述冷光镜、所述光致变色玻璃、所述光学镜头和所述红外相机的轴心位于同一直线上。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用光致变色玻璃，能够在外界光照强度变化时，使透射到相机的光强保持基本不变，从而使采集到的虹膜图像整体亮度基本不变，图像处理算法不受影响，从而达到自适应外界光照强度的功能，减少外界光照对虹膜图像采集的干扰，进而达到提高虹膜识别成功率的效果，同时，本实用新型可应用于多种光照环境，对室外有阳光照射的环境具有很好的适应性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型的一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统的结构示意图。

附图标记：1、红外光源，2、冷光镜，3、光致变色玻璃，4、光学镜头，5、红外相机。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一个具体实施例，本实施例为一种自适应光照强度的虹膜图像采集系统，所述系统包括：红外光源1，冷光镜2，光致变色玻璃3，光学镜头4，红外相机5。

红外光源1，用于对人眼照明。红外光源1包括以所述冷光镜2为中心的多个红外LED，可发出波长在780-940nm之间的红外光，优选的，由两个中心波长为850nm的红外LED左右对称分布于冷光镜2的两侧。

冷光镜2，用于对人眼反射的光线进行反射或透射。冷光镜2可为圆形或矩形，本实施例中，冷光镜2由圆形K9玻璃制成，其规格为半径20mm，厚度为1.5mm。冷光镜2可通过在其一面镀膜实现对可见光反射而对红外光透射的特性，其截止波长优选为760nm。冷光镜2可使大部分波长小于760nm的可见光反射，而使大部分波长大于760nm的红外光透射。冷光镜2镀膜的一侧放置于远离人眼有一侧，如此使用者可以在冷光镜2中清晰地看到自己的眼睛。

光致变色玻璃3，用于使透过的所述冷光镜2透射的光线处于相同的光照强度水平。光致变色玻璃3能够在一定波长的激活辐射或能量的作用下产生暗化，即生成色心，而在激活辐射或能量终止后又退色，即色心破坏。具有亚稳态的色心是光致变色玻璃3与其它普通类型玻璃的区别所在。光致变色玻璃3具有两种不同的分子或电子结构状态，在特定波长光的作用下，可由一种结构转变到另一种结构，导致透过率的可逆变化。本实施例中采用光致变色玻璃3可对外界不同的光照强度产生不同的透过率，当外界光照强度增大时，光致变色玻璃3暗化，透过率降低；当外界光照强度减小时，光致变色玻璃3退色，透过率增加。光致变色玻璃3对红外光照敏感，优选的，其达到稳态的暗化时间和退色时间小于10秒，其稳态暗化度与透射的红外光照强度呈线性正相关的关系，暗化度系数可保证透过光致变色玻璃3的光照强度不随透射的红外光照强度变化而变化，使透过光致变色玻璃3的光照强度大致保持在同一个光照强度水平。光致变色玻璃3可为有机光致变色玻璃或无机光致变色玻璃，其形状可以采用为圆形，其半径优选20mm，其厚度优选5mm。

光学镜头4，用于形成虹膜图像。光学镜头4优选500万像素高清定焦镜头，可由多组镜片组合而成，其焦距可为8-25mm，优选为16mm。

红外相机5，用于采集所述虹膜图像。红外相机5可为对850nm波长的红外光响应度达到40％以上的CCD或CMOS相机，本实施例中采用的红外相机5为像素数为500万的CMOS传感器相机，该相机对850nm波长的红外光响应度达到50％。

本实施例中，所述冷光镜2、所述光致变色玻璃3、所述光学镜头4和所述红外相机5依次设置，且所述冷光镜2、所述光致变色玻璃3、所述光学镜头4和所述红外相机5的轴心位于同一直线上，所述红外光源1与所述冷光镜2共平面，所述平面与各元件的轴心所在的直线垂直。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。