一种基于近红外LED光源的紧凑型虹膜图像采集装置的制作方法

一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置
技术领域
1.本实用新型涉及智能识别设备技术领域，尤其涉及一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置。


背景技术：

2.人工智能技术高速发展，人脸识别、指纹识别技术在计算机科学算法的应用基础下日趋成熟，虹膜识别技术作为安全性较高的生物特征识别技术近年来其发展亦倍受关注。虹膜在胎儿发育形成后就基本维持不变，且人眼中的虹膜图像包含复杂的纹理信息，其中包括冠状、条纹、隐窝、斑点、细丝等细节特征，这也使得该识别技术具备唯一性和可靠性。由于虹膜数据安全性强，其图像数据特征具有体积小、灰度纹理不明显、易受自然光斑影响等特点。目前市面存在的虹膜采集技术大多依赖精密可靠的虹膜图像获取装置，虹膜图像获取一般可分为近红外光源及自然光两种。
3.但是自然光源下进行虹膜采集的图像获取装置，一般易受自然光斑影响，因此无法满足虹膜采集应用需求；基于红外光源的虹膜获取装置，一般缺乏光学层面的进阶处理，其获取装置本身依然无法彻底消除自然光斑对于虹膜本体反射所成像的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中自然光源下进行虹膜采集的图像获取装置，一般易受自然光斑影响和基于红外光源的虹膜获取装置，一般缺乏光学层面进阶处理的问题，而提出的一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置，包括主壳体，所述主壳体上固定嵌设有距离感测单元,两个虹膜采集单元和两个红外照明单元，其中两个虹膜采集单元对称设置在距离感测单元两侧，两个红外照明单元分别设置在两个虹膜采集单元另一侧；
7.所述采集装置还包括控制器、存储器和电源，所述距离感测单元、虹膜采集单元和电源的输出端均与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端分别与存储器和红外照明单元的输入端连接。
8.优选地，所述虹膜采集单元是装有800
‑
1100nm波长的带通红外滤光片的虹膜相机。
9.优选地，所述红外照明单元是近红外led灯板，由2x5阵列850nm的贴片近红外波长led灯珠组成。
10.优选地，所述主壳体的外观尺寸为21cm
ⅹ
4cm，近红外led灯板尺寸为4.5cm
ⅹ
2cm，虹膜采集单元间距为6cm。
11.优选地，所述控制器为80s51控制器。
12.优选地，所述距离感测单元为tof测距模块。
13.优选地，所述采集装置还包括11mp的cmos图像传感器和5
‑
50mm的可变焦镜头；设定50mm焦距，实现40cm
‑
60cm工作距离下的虹膜数据采集，视场角为5
‑8゜
，视场范围为4cm
ⅹ
3cm。
14.有益效果：
15.1.本实用新型中通过光学层面的设计试验，能够在硬件层面最大限度的减少自然光斑对于虹膜图像质量的影响，优化虹膜相机的图像采集质量，提高系统的鲁棒性，能够满足多用户的高准确度身份识别，采集装置的红外led光源采用紧凑的低功率设计，能够在保证红膜图像高质量的情况下保证系统低功耗和小尺寸；且结构简单，易于集成，能满足电梯内中距离虹膜采集的应用需求。
16.2.本实用新型中当被采集者人眼成像大小符合视场需求并且图像质量足够时，采集提示灯由橙色变为绿色，采集到的虹膜数据通过串口或无线网络传至数据终端进行身份识别和数据存储工作；当采集者人眼不符合要求，采集者需继续通过相机反馈装置继续配合进行虹膜采集/识别。
附图说明
17.图1为本实用新型提出的一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型提出的一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置的控制系统示意图。
19.图中：1主壳体、2距离感测单元、3虹膜采集单元、4红外照明单元、5控制器、6存储器、7电源。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参照图1
‑
2，一种基于近红外led光源的紧凑型虹膜图像采集装置，，包括主壳体1，主壳体1的外观尺寸为21cm
ⅹ
4cm，近红外led灯板尺寸为4.5cm
ⅹ
2cm，虹膜采集单元3间距为6cm，主壳体1上固定嵌设有距离感测单元2,两个虹膜采集单元3和两个红外照明单元4；
22.本实施例中，其中两个虹膜采集单元3对称设置在距离感测单元2两侧，距离感测单元2为tof测距模块，虹膜采集单元3是装有800
‑
1100nm波长的带通红外滤光片的虹膜相机，红外照明单元4是近红外led灯板，由2x5阵列850nm的贴片近红外波长led灯珠组成，两个红外照明单元4分别设置在两个虹膜采集单元3另一侧；
23.本实施例中，采集装置还包括11mp的cmos图像传感器和5
‑
50mm的可变焦镜头；设定50mm焦距，实现40cm
‑
60cm工作距离下的虹膜数据采集，视场角为5
‑8゜
，视场范围为4cm
ⅹ
3cm；
24.本实施例中，采集装置还包括控制器5、存储器6和电源7，控制器5为80s51控制器，距离感测单元2、虹膜采集单元3和电源7的输出端均与控制器5的输入端连接，控制器5的输出端分别与存储器6和红外照明单元4的输入端连接。
25.本实施例中，图像采集装置可选择在电梯门左右两侧选取一端居中安置虹膜采集装置，采集模块双虹膜摄像头装置应置于高度为160cm左右的高度位置，可通过平移/翻转方式根据被采集者身高调整摄像头采集范围，采集过程中，可考虑通过测距装置或人脸摄像头辅助对虹膜相机的聚焦，以最大程度实现可接受度较高的虹膜采集系统应用。
26.本实施例中，虹膜采集装置核心应用需分别在左右两个虹膜相机两侧加入近红外光源进行补光；近红外光线能够透过角膜不产生反射光斑，并到达虹膜相面后将其图像返回相机聚焦成像；同时，虹膜相机装有800
‑
110nm波长的带通红外滤光片，能够有效截止可见光对于虹膜成像的影响，并且显著减少自然光线下呈现的人眼本省色素沉着和变化对于虹膜身份识别精度带来的影响，有效提升虹膜识别系统的稳定性。
27.本实施例中，在视场设计方面，虹膜采集过程可配设定焦反馈装置，针对左右双眼虹膜采集分别配有11mp的cmos图像传感器和5
‑
50mm的可变焦镜头。经测算，通过调整cmos与镜头的距离进行聚焦，在50mm焦距设定后可实现40cm到60cm工作距离下虹膜数据采集，视场角为5
‑8゜
，视场范围为4cm
ⅹ
3cm。
28.本实施例中，当被采集者人眼成像大小符合视场需求并且图像质量足够时，采集提示灯由橙色变为绿色，采集到的虹膜数据通过串口或无线网络传至数据终端进行身份识别和数据存储工作；当采集者人眼不符合要求，采集者需继续通过相机反馈装置继续配合进行虹膜采集/识别。
29.本实施例中，通过光学层面的设计试验，能够在硬件层面最大限度的减少自然光斑对于虹膜图像质量的影响，优化虹膜相机的图像采集质量，提高系统的鲁棒性，能够满足多用户的高准确度身份识别，采集装置的红外led光源采用紧凑的低功率设计，能够在保证红膜图像高质量的情况下保证系统低功耗和小尺寸；且结构简单，易于集成，能满足电梯内中距离虹膜采集的应用需求。
30.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。