一种自动防尘的虹膜采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及虹膜采集装置技术领域，具体而言，涉及一种自动防尘的虹膜采集装置。


背景技术：

2.虹膜识别技术的准确性、稳定性、非接触性等优势。随着技术的进步，虹膜采集装置被应用在越来越多的不同场景中。实践中，人们发现当现有的虹膜采集装置被应用在煤矿企业、电厂煤场、矿石场、建筑工地等外部环境恶劣的工况企业时，其镜头容易受到外部环境中灰尘粉尘的影响，镜头表面长时间累积聚集灰尘粉尘等物质且没人清洗造成采集的虹膜图像质量下降，最终影响识别准确率。针对上述问题，申请号为cn202020704288.1的中国专利公开了一种可自动清理镜头表面的虹膜采集装置，其通过设置集成水箱、小型水泵、进液管、出液阀、擦布、雾化喷头与热风机等机构，采用对虹膜镜头表面进行擦洗和烘干的方式，去除附着在其表面的灰尘。这种技术方案存在的问题是需要使用者手动控制升降，自动化程度降低，容易出现误操作。其升降速度慢，造成识别速度变慢，用户体验感变差。此外，采用雾化擦拭的清理方式会导致工作一段时间后擦布表面上附着灰尘的问题，最终导致擦拭后在镜头表面形成水渍或擦不干净，依然会影响虹膜识别效果。因此，如何开发出一种新型的虹膜采集装置，以克服现有技术中存在的上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种虹膜采集装置，能够实现满足虹膜采集装置在粉尘较大的工作环境中的使用，避免镜头表面累积聚集粉尘等物质导致的图像质量下降，保证识别的准确率。
4.其采用的技术方案如下：
5.一种自动防尘的虹膜采集装置，其包括：外壳体，虹膜采集装置，滤光切换装置和人体感应装置；外壳体表面设有门体和显示屏；所述虹膜采集装置，滤光切换装置和人体感应装置分别安装于外壳体内部；所述虹膜采集装置包含镜头，图像传感器，红外灯和主控单元；所述主控单元用于控制虹膜采集装置的开启/关闭；所述镜头朝向门体设置；所述滤光切换装置包括安装架，滤光片切换器和切换器驱动；所述安装架上设有滤光工位，且所述滤光工位位于镜头与门体之间；所述滤光片切换器与安装架活动连接、其上设有第一滤光片和第二滤光片；所述切换器驱动与滤光片切换器电性连接，用于将第一滤光片和第二滤光片轮流切换移动至滤光工位；所述人体感应装置分别与切换器驱动和主控单元电性连接，用于在人体进入其感应范围时控制切换器驱动和主控单元启动工作；所述显示屏与主控单元电性连接，用于显示虹膜识别结果。
6.通过采用这种技术方案：当人体未靠近本装置时，第一滤光片遮挡镜头避免其沾染粉尘。当人体靠近本装置后，将干净的第二滤光片切换至滤光工位，同时虹膜采集装置启
动工作。而当人体再次远离本装置时，重新切换第一滤光片遮挡镜头，避免第二滤光片表面沾染粉尘。
7.优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：还包括语音模块，所述语音模块与主控单元电性连接，用于在显示屏工作时播放预存的语音文件。
8.通过采用这种技术方案：增加语音联动播放功能，丰富了显示效果。
9.优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中，还包括：微型气泵和硅胶管；所述硅胶管一端与微型气泵连接、另一端朝向滤光工位设置。
10.通过采用这种技术方案：微型气泵通过硅胶管向滤光工位鼓气，实现对滤光片的定期吹气清洁。
11.优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：所述微型气泵的进气孔处安装有可拆卸的滤芯。
12.通过采用这种技术方案：以滤芯实现对鼓入外壳体内部的气流的预过滤。
13.更优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：所述显示屏采用触摸式显示屏。
14.更优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：人体感应装置采用雷达测距模块、人体热释电红外传感器中的任一种。
15.更优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：所述切换器驱动包括ms3111s驱动芯片。
16.更优选的是，上述自动防尘的虹膜采集装置中：所述滤光片切换器采用qm203-m00-41-647ar22切换器。
17.基于上述自动防尘的虹膜采集装置，本实用新型还公开了一种自动防尘的虹膜采集方法，其技术方案如下：
18.一种自动防尘的虹膜识别方法，其包括如下步骤:
19.步骤1：人体感应装置持续工作，当感应到人体进入其感应范围时跳转至步骤2，当感应到人体从其感应范围离开时跳转至步骤6；
20.步骤2：人体感应装置对切换器驱动和主控单元输出启动信号；
21.步骤3：切换器驱动控制滤光片切换器将第二滤光片切换移动至滤光工位，同时主控单元控制虹膜采集装置启动工作；
22.步骤4：虹膜采集装置采集人体眼部的虹膜图像，并将虹膜识别结果输出至显示屏；
23.步骤5：显示屏显示虹膜识别结果，同时语音模块播放预存的语音文件；
24.步骤6：当人体离开感应范围时，人体感应装置对切换器驱动和主控单元输出关闭信号；
25.步骤7：切换器驱动控制滤光片切换器将第一滤光片切换移动至滤光工位，同时主控单元控制虹膜采集装置停止工作；
26.步骤8：控制微型气泵启动，微型气泵对硅胶管内鼓入气流。
27.与现有技术相比，本实用新型能够实现满足虹膜采集装置在粉尘较大的工作环境中的使用，避免镜头表面累积聚集粉尘等物质导致的图像质量下降，保证识别的准确率。
附图说明
28.图1为实施例1的结构示意图；
29.图2为图1的剖视图；
30.图3为图1的爆炸示意图，本图中省略了部分部件之间的连线；
31.各附图标记与部件名称对应关系如下：
32.1、外壳体；2、虹膜采集装置；3、滤光切换装置；4、人体感应装置；5、微型气泵；6、硅胶管；11、门体；12、显示屏；21、镜头；22、图像传感器；23、红外灯；25、主控单元；31、安装架；32、滤光片切换器；33、切换器驱动；51、滤芯。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
34.需要说明的是，在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
35.如图1-3所示为实施例1：
36.一种自动防尘的虹膜采集装置，其包括：外壳体1，虹膜采集装置2，滤光切换装置3，人体感应装置4，微型气泵5和硅胶管6。
37.外壳体1表面设有门体11和显示屏12。所述虹膜采集装置2，滤光切换装置3和人体感应装置4分别安装于外壳体1内部；所述虹膜采集装置2包含镜头21，图像传感器22，红外灯23和主控单元25；此处，所述虹膜采集装置2采用g-m1型虹膜采集装置，其结构是公知的，在此不再赘述。所述滤光切换装置3包括安装架31，滤光片切换器32和切换器驱动33。
38.其中，所述显示屏12采用触摸式显示屏12；所述显示屏12与图像传感器22电性连接，用于显示虹膜识别结果。所述显示屏12中还集成有语音模块，所述语音模块用于在显示屏12工作时播放预存的语音文件。所述主控单元25用于控制虹膜采集装置2的开启/关闭；所述镜头21朝向门体11设置；所述安装架31上设有滤光工位，且所述滤光工位位于镜头21与门体11之间；所述滤光片切换器32与安装架31活动连接、其上设有第一滤光片和第二滤光片；所述切换器驱动33与滤光片切换器32电性连接，用于将第一滤光片和第二滤光片轮流切换移动至滤光工位；且当第一滤光片或第二滤光片移动至滤光工位时，封堵外壳体上的门体的内外两侧，从而避免外侧粉尘进入外壳体内部；所述人体感应装置4分别与切换器驱动33和主控单元25电性连接，用于在人体进入其感应范围时控制切换器驱动33和主控单元25启动工作；所述硅胶管6一端与微型气泵5连接、另一端朝向滤光工位设置。所述微型气泵5的进气孔处安装有可拆卸的滤芯51。
39.本例中：所述人体感应装置4采用人体热释电红外传感器。所述切换器驱动33采用包括ms3111s驱动芯片的电路板。所述滤光片切换器32采用qm203-m00-41-647ar22切换器。
40.实践中，其工作过程如下：
41.步骤1：常态下，滤光片切换器32上的第一滤光片位于滤光工位，格挡外壳体1外侧的粉尘到达和污染镜头21，同时，人体感应装置4处于常开状态；
42.步骤2：当人体感应装置4感应到人体进入其感应范围时，人体感应装置4对切换器驱动33和主控单元25输出启动信号；
43.步骤3：切换器驱动33控制滤光片切换器32将第二滤光片切换移动至滤光工位，同时主控单元25控制虹膜采集装置2启动工作；
44.步骤4：虹膜采集装置2采集人体眼部的虹膜图像，并将虹膜识别结果输出至显示屏12；
45.步骤5：显示屏12显示虹膜识别结果，同时语音模块播放预存的语音文件；
46.步骤6：当人体感应装置4感应到人体从其感应范围离开时，人体感应装置4对切换器驱动33和主控单元25输出关闭信号；
47.步骤7：切换器驱动33控制滤光片切换器32将第一滤光片切换移动至滤光工位，同时主控单元25控制虹膜采集装置2停止工作；
48.步骤8：控制微型气泵5启动，微型气泵5对硅胶管6内鼓入气流。该气流经硅胶管6到达第一滤光片表面，吹走粘附在滤光片24表面的粉尘。
49.本方案的装置仅在人体靠近时才启动工作，而平时被很好的保护在外壳体1内部，避免其与外部环境中的粉尘接触。当人体离开检测范围时，通过控制微型气泵5对第一滤光片进行吹气，使得镜头表面和门体之间的空间内可以继续保持空气洁净。
50.考虑到滤光片切换器32长时间在含灰尘粉尘的环境中运行后可能导致灰尘粉尘聚积，导致第一/第二滤光片进行切换移动时出现卡死的情况，需要定期将该组件拆卸进行维护，确保其在恶劣环境中的使用寿命：从装置正面拧松滤光片切换器32上的锁紧螺钉，拉住拧出的螺钉将聚积灰尘粉尘的滤光片切换器32拆出，并将其与对应的连接插座分开，从而取出滤光片切换器32；用新的滤光片切换器32将替换拆下的滤光片切换器32，将其与对应的连接插座接通，并将连接线塞入外壳体中。用锁紧螺钉固定拧紧后进行测试，测试通过后即完成滤光片切换器32的拆卸维护。
51.微型气泵5的更换维护过程如下：将硅胶管6从微型气泵5的出气孔处拔出，并将微型气泵5与控制器3之间的电气控制线断开；更换同规格型号的微型气泵5，重新连接电气控制线并对微型气泵5进行工作测试，测试通过后即完成微型气泵5的拆卸维护。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。