一种提高移动终端的虹膜图像质量的虹膜识别装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种虹膜识别装置及其控制方法，特别涉及一种用于移动终端的虹膜识别装置及包含这种虹膜识别装置的移动终端。
【背景技术】
[0002]移动设备(诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等)的个人信息安全和网络交互信息安全问题越发突出。为了保障信息安全，很多厂商已经在移动设备上集成了多种用于身份识别的装置。例如，移动设备已经成功集成了人脸识别或指纹识别装置用于身份识别。
[0003]虹膜是眼睛的一个组成部分，是瞳孔和巩膜之间的环状组织，每只眼睛的虹膜图案各不相同，且终身不变。因此，相比人脸识别和指纹识别技术，虹膜识别具有唯一性高、稳定性强、非侵犯性等优点，而且目前移动设备如手机、平板电脑、移动电脑上都已经有图像采集单元模组用于拍摄照片，完全可以用这些图像采集单元模组来实现虹膜识别。
[0004]但是，目前移动终端上配置的前置图像采集单元，主要用于自拍功能，只支持可见光成像，对红外光是通过滤光片去除的；而虹膜识别要求近红外成像，必须让红外光能够到达图像传感器芯片。因此，现有的移动终端前置图像采集单元无法直接支持虹膜识别，需要增加红外光发射单元灯，例如高亮度的红外LED灯，并且修改现有前置图像采集单元模组来支持虹膜识别。
[0005]增加红外光发射单元灯后，如果使用者佩戴眼镜使用虹膜识别功能，从拍摄的图像来看，照明灯在眼镜片上会形成光斑，当光斑点恰巧在虹膜区域时，就会遮挡住虹膜本身的纹理，从而影响虹膜图像的质量。由于手机的电池容量有限，一般安装在手机上的红外光发射单元灯都是采用低功率的LED，当拍摄戴眼镜使用者的虹膜时，由于眼镜片的对红外光的散射、反射和吸收，会让到达传感器芯片的红外光能量减少，使得信噪比降低，导致虹膜纹理不清晰，从而影响虹膜图像的质量。
【发明内容】
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种用于移动终端的虹膜识别装置，所述虹膜识别装置包括红外光发射单元、图像采集单元、反馈模块、电源模块和图像处理单元，其中，所述红外光发射单元沿红外光发射方向包括一组或者多组红外灯以及发散透镜，能够以第一发散角发出红外光，所述第一发散角大于所述图像采集单元的视场角；所述图像采集单元用于采集人眼的虹膜图像，能够将光信号转化成数字信号，形成数字图像，同时给红外光发射单元提供同步控制信号，控制红外光发射单元的工作；所述图像处理单元用于处理拍摄的人眼虹膜图像，并且根据处理结果对其他模块发送相应的控制信号；所述反馈模块用于提供人机交互的反馈信号；所述电源模块为所述红外光发射单元提供电源；其中所述红外光发射单元与所述图像采集单元间距至少为5mm。
[0007]优选地，当所述图像采集单元用于采集人的双目虹膜时，所述红外光发射单元与图像采集单元间距为5-10毫米。
[0008]优选地，当所述图像采集单元用于采集人的单目虹膜时，所述红外光发射单元与图像采集单元间距为30?40毫米。
[0009]优选地，所述发散透镜选自凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜，所述发散角度的半角为7
度至30度。
[0010]优选地，所述红外光发射单元工作在多种模式下，其中低功耗模式用于人眼检测、眼镜检测、距离判断、自动对焦；中功耗模式用于拍摄裸眼的虹膜图像；高功耗模式用于拍摄佩戴眼镜时的虹膜图像。
[0011]优选地，当所述红外光发射单元工作高功耗模式的工作时间达到一定阈值时，切换到低功耗模式或者关闭。
[0012]优选地，所述图像采集单元是定焦模组或自动对焦模组。
[0013]优选地，当拍摄的图像有红眼现象时，控制调整光照强度使得使用者的瞳孔变小。
[0014]优选地，所述反馈信号选自声音、图像、视频以及振动中的一种或多种。
[0015]根据本发明的另一方面了，提供了一种包含上述虹膜识别装置的移动终端，所述移动终端选自智能电话、平板电脑、智能可穿戴设备、智能手表、智能眼镜、智能手环、智能门锁中的任意一种。
[0016]本发明的优点在于通过配置特定的红外光发射单元与虹膜图像采集单元之间的相对位置和发散透镜，可进行最佳红外光发射单元强度的调整，使得无论使用者是裸眼还是戴眼镜，都能够采集到清晰的虹膜图像，从而保证虹膜识别的准确性，更可以节省不必要的电流消耗，和普通的红外光发射单元方式相比，可以达到延长电池使用时间的效果。
[0017]应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
【附图说明】
[0018]参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中:
[0019]图1(a)示意性示出本发明用于移动终端的虹膜识别装置的功能模块系统框图；
[0020]图1 (b)示意性示出本发明用于移动终端的虹膜识别装置的机构原理图；
[0021]图1 (c)示意性示出本发明虹膜识别装置用于双眼识别的原理示意图；
[0022]图1 (d)示意性示出本发明虹膜识别装置用于单眼识别的原理示意图；
[0023]图1(e)示意性示出本发明虹膜识别装置的红外光发射单元与图像采集单元的相对位置关系；
[0024]图2示意性示出本发明虹膜识别装置用于移动终端的虹膜识别装置的控制方法流程图；
[0025]图3(a)和图3(b)示意性示出了本发明虹膜识别装置中红外光发射单元和图像采集单元在手机终端上两种布置方式。
【具体实施方式】
[0026]通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0027]在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0028]图1 (a)示出了根据本发明的用于移动终端的虹膜识别装置100的系统框图。如图1(a)所示，该虹膜识别装置100包括红外光发射单元101、图像采集单元102、图像处理单元103、反馈模块104和电源模块105。该虹膜识别装置100可以与移动终端集成为一体，移动终端包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表、智能眼镜、智能手环、智能门锁、
智能可穿戴设备等。
[0029]红外光发射单元101用于发射红外光，如图1(c)所示，红外光发射单元101可以沿红外光发射的方向依次包括一组或者多组红外灯以及位于红外灯前方的发散透镜110。红外灯优选为红外LED。发散透镜110的设置使得红外光发射单元101能够以一定的发散角发出红外光。红外光的中心波长优选为850nm，其中发散角的半角为7度至30度。发散透镜110例如可以选自凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜等光学透镜。所述发散透镜110使得红外光发射单元101发出红外光线的发散角大于图像采集单元102的视场角。
[0030]根据本发明的一个实施例，红外光发射单元101可工作在不同的功耗模式下。其中，低功耗模式用于人眼检测、眼镜检测、距离判断、自动对焦；中功耗模式用于拍摄裸眼的虹膜图像；高功耗模式用于拍摄佩戴眼镜时的虹膜图像。当红外光发射单元101工作在低功耗模式时，红外光的强度不足以进行虹膜图像的采集，此时可以进行人眼检测、眼镜检测、位置检测等功能，并给出反馈信号提示用户调整位置。当调整的位置合适时，红外光发射单元101可切换为正常功