基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物识别领域，特别是指一种基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置。
【背景技术】
[0002]虹膜、人脸、掌纹、指纹识别技术均属于生物识别技术，其识别过程大致概括为:图像采集、图像处理、身份识别等几个步骤，而最首要和关键的步骤就是图像采集，其采集图像质量的好坏很大程度上影响识别效率。尤其作为虹膜识别技术，由于虹膜采集区域面积较小、颜色灰暗，保证采集到清晰高质量的虹膜图像更是整个虹膜识别过程成败的重要前提。目前的虹膜采集装置为保证采集高质量的虹膜图像，一方面从光学采集系统设计方面改进，提高光学采集头的成像品质；另一方面从采集装置与用户的交互体验方面改进，保证用户使用采集装置时可以快速、方便的把握最佳的采集距离及角度，以采集最清晰的虹膜图像。现有的虹膜采集装置可以分为:变焦采集装置和定焦采集装置，其中变焦采集装置需要复杂的光机电控制结构，配备变焦控制算法，其装置体积大、结构复杂、造价高，且变焦速度较慢，不能满足实时采集的需求，而定焦采集装置的光电结构简单，造价低，装置需要提示用户来把握采集距离，需要用户的配合度要求高。
[0003]对于定焦采集装置，常用方法是通过增加测距模块配合声音或指示灯提示来引导用户前后移动寻找最佳采集距离，此种方式会造成需要用户前后反复移动多次才能找到最佳距离，使用户产生不耐烦情绪。而也有一些专利中通过光学技术来实现用户的对准及定位，如公开号为:CN103530617A，名称为:“虹膜对准与采集装置”的专利申请中，采用在虹膜采集部前端增加平凸镜，光源设置于平凸镜周围，使得光源经平凸镜汇聚虹膜采集的最佳位置，这样用户处于光源汇聚点就是最佳采集位置；另一篇公开号为CN103413126A，名称为虹膜采集装置”的专利申请中，采用在摄像头前端增加凹面镜，利用凹面所成放大的虹膜图像来帮助用户进行定位。以上两篇专利申请中采用的平凸镜及凹面镜均为具有一定焦距的透镜，其单纯的放置于虹膜采集光学系统的前端会影响原有光学系统的成像，在设计时必须考虑虹膜采集光学系统的光学结构，综合设计才能既不影响采集光学系统的成像光路，又可实现对准及定位作用，这样的缺点使整个装置光学系统设计较复杂，且平凸镜或凹面镜必须与特定的采集光学系统配套使用，不能替换搭配，通用性差。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置，该装置结构简单，不仅能够快速、准确的定位，还不影响原有的虹膜采集光学系统，可替换搭配，复用性强。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下:
[0006]一种基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置，包括无焦镜和光源，所述无焦镜的后方设置有虹膜成像光学系统，所述虹膜成像光学系统的后方设置有图像传感器；其中，所述无焦镜的前表面或者后表面镀有能够透过近红外光并反射可见光的膜，所述无焦镜的前表面和后表面的曲率半径相同，所述无焦镜、虹膜成像光学系统和图像传感器的中心位于同一轴线上。
[0007]进一步的，所述无焦镜为无焦凸面镜，所述无焦凸面镜的位置使用户处于预定虹膜采集距离范围内时，能够从无焦凸面镜中看到脸部的图像充满整个镜面。
[0008]进一步的，所述无焦镜为无焦凹面镜，所述无焦凹面镜的位置使用户处于预定虹膜采集距离范围内时，能够从无焦凹面镜中清晰地看到眼睛的图像。
[0009]进一步的，所述膜透过的近红外光的波长范围为700-900nm。
[0010]进一步的，所述虹膜成像光学系统为至少2片透镜组成的定焦透镜组。
[0011]进一步的，所述透镜的表面镀有近红外增透膜。
[0012]进一步的，所述图像传感器为CXD或CMOS传感器。
[0013]进一步的，所述红外光源为近红外LED灯。
[0014]进一步的，所述无焦镜的材质为玻璃或塑料。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]与现有技术相比，本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置中，光源发出近红外光，照射到用户的虹膜上并反射到无焦镜上，同时，外界的可见光也会照射到无焦镜上，由于无焦镜的前表面或者后表面镀有能够透过近红外光并反射可见光的膜，使得绝大部分近红外光谱透过无焦镜，进入虹膜成像光学系统并在图像传感器上成像，图像传感器将虹膜成像光学系统成像到传感器上的光信号转换成电信号，完成虹膜信息的采集；而可见光谱被无焦镜反射，使得无焦镜表面呈现镜面效果，可以看到用户自己的图像，给予用户相应反馈，使用户调整自己的位置，能够快速、准确的定位，采集更清晰的虹膜图像；由于无焦镜两面曲率半径相同，使得光线经过无焦镜后不会产生汇聚或发散现象，不会影响原有虹膜成像光学系统的成像，在设计时不必考虑虹膜采集光学系统的光学结构，使得整个虹膜采集装置结构简单，既不影响虹膜成像光学系统的成像光路，又可实现对准及定位作用，可以替换搭配，通用性强。
[0017]故本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置结构简单，不仅能够快速、准确的定位，还不影响原有的虹膜采集光学系统，可替换搭配，复用性强。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置结构示意图；
[0019]图2为本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置的一个实施例的结构示意图；
[0020]图3为无焦凸面镜的成像示意图；
[0021]图4为人眼与无焦凸面镜成像光学系统光路图；
[0022]图5为本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置的另一个实施例的结构示意图；
[0023]图6为人眼与无焦凹面镜成像光学系统光路图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0025]本发明提供一种基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置，如图1所示，包括无焦镜I和光源4，无焦镜I的后方设置有虹膜成像光学系统2，虹膜成像光学系统2的后方设置有图像传感器3 ;其中，无焦镜I的前表面或者后表面镀有能够透过近红外光并反射可见光的膜，无焦镜I的前表面和后表面的曲率半径相同，无焦镜1、虹膜成像光学系统2和图像传感器3的中心位于同一轴线上。图1中，6为脸部，5为眼睛。
[0026]本发明中，光源发出近红外光，照射到用户的虹膜上并反射到无焦镜上，同时，外界的可见光也会照射到无焦镜上，由于无焦镜的前表面或者后表面镀有能够透过近红外光并反射可见光的膜，使得绝大部分近红外光谱透过无焦镜，进入虹膜成像光学系统并在图像传感器上成像，图像传感器将虹膜成像光学系统成像到传感器上的光信号转换成电信号，完成虹膜信息的采集；而可见光谱被无焦镜反射，使得无焦镜表面呈现镜面效果，可以看到用户自己的图像，给予用户相应反馈，使用户调整自己的位置，能够快速、准确的定位，采集更清晰的虹膜图像；由于无焦镜两面曲率半径相同，使得光线经过无焦镜后不会产生汇聚或发散现象，不会影响原有虹膜成像光学系统的成像，在设计时不必考虑虹膜采集光学系统的光学结构，使得整个虹膜采集装置结构简单，既不影响虹膜成像光学系统的成像光路，又可实现对准及定位作用，可以替换搭配，通用性强。
[0027]故本发明的基于无焦镜的自反馈与定位虹膜采集装置结构简单，不仅能够快速、准确的定位，还不影响原有的虹膜采集光学系统，可替换搭配，复用性强。
[0028]作为本发明的一个实施例，如图2所示，无焦镜为无焦凸面镜I’，无焦凸面镜I’的位置使用户处于预定虹膜采集距离范围内时，能够从无焦凸面镜I’中看到脸部6的图像充满整个镜面。
[0029]本实施例的无焦凸面镜位于虹膜成像光学系统的前端，且位于同一中心轴，为两面曲率半径相同的透镜，即R1= R2,札为无焦凸面镜的外表面，即靠近用户的一面，R2为无焦凸面镜的内表面，即靠近虹膜成像光学系统的一面，&或R2面镀有能够透过近红外光并反射可见光的膜，由于可见光绝大部分反射使得无焦凸面镜表面呈现镜面效果，可以看到用户自己的脸部的图像，给予用户相应反馈，使用户根据脸部图像调整位置，当用户能够从无焦凸面镜中看到的脸部图像正好充满整个镜面时，处于虹膜最佳采集最佳距离。
[0030]本实施例在使用时，如图3所示，用户注视无焦凸面镜，根据虹膜成像光学系统的采集距离、物方范围、无焦凸面镜的尺寸以及形状(圆形或椭圆形)，调整无焦凸面镜的曲率半径以及位置，当用户恰好处于虹膜采集装置最佳采集距离时，用户从