专利名称：940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰成像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物识别、安全监控和摄影设备技术领域，具体是一种 940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰成像装置。
背景技术：
指纹识别、人脸识别、虹膜识别技术已经开始广泛应用于门禁、考勤、 银行柜员、存物柜、保险柜(箱子)、P0S机、计算机登录认证、护照检验登
机、银行监狱押运车、学籍管理、选举投票等。这些生物识别技术通过采集 指纹、人脸和虹膜的图像，与数据库中模板进行比对判断识别对象的身份， 其拒真率、认假率是系统的关键性能指标。
生物识别系统所采集的识别对象的图像具有高的信噪比和数据一致性 是实现优良的生物识别性能的前提。其中，信噪比反映的是图像中信号与环
境光扰动、电路暗电流的比值；而数据一致性是指在不同时刻、不同的环境 光下，所采集的识别对象图像数据差异小。
仅仅有好的阁像信噪比对于提高生物识别系统拒真率、认假率等关键指 标是十分有限的。生物识别系统，特别是非接触采集图像的识别系统(如人 脸识别系统)，对识别对象的图像一致性十分敏感。由于实际使用环境比较 复杂，工作在不同时段日光光照和灯光照明都会发生很大变化，尽管视觉上 观察不到明显差异，所采集的图像数据却产生了很大差异。例如，早晨日光 斜射进入并因日光较暗淡打开了日光灯l盏，此时注册了识别对象并在当时 会有较高的识别准确性，但在另一个时刻(如中午)，日光入射角减小使得 景物照度增大并且因为光线明亮关闭了照明的日光灯，这时尽管人眼视觉感 觉不到明显差异，但生物识别系统采集到的同一个识别对象的图像数据与早 晨采集的数据差异十分严重，原先注册的识别对象可能会识别不出或者识别准确率大大降低。为了使识别对象图像不受环境光影响，提高图像数据一致 性，部分生物识别企业已经采取了可见光照明的方法，也有企业采用红外光 主动照明方法，用光学滤光片抑制或者截止照明光束以外的环境光，依靠识 别系统本身提供的主动照明光照亮识别对象，相比可见光照明方法，红外光 照明方法以隐蔽性强、对识别对象视觉系统刺激小的优点成为主要发展方
向。但是，目前一般使用850nm二极管灯作为主动照明光源，其光谱较宽，
与日光灯、白炽灯和阳光有较大重叠区域，加上滤光片透过率曲线不可能十
分陡峭。因而，环境光还是有较大的能量进入了图像探测器，该技术方案对
图像数据一致性的改善是有限的。
另外，尽管环境日光和照明灯光造成识别对象的图像数据变化，但其经
过墙体多次反射所形成的照明光束的结构十分均匀，而为了提高图像数据一
致性、滤除环境光干扰采取主动照明的方法，由于识别系统主机尺寸限制和 出于美学的考虑不能把主动照明灯布置在很大范围区域内，所形成的照明光
束结构性和方向性很强。经过试验验证，只有把识别对象限制在指定距离和 方位上才能实现较好的识别。识别对象距离主机太近则光线太强，太远则光 线太弱，而左右移动也会导致图像数据变化很大识别困难。
综上所述，由于生物识别系统采集的图像受环境光干扰数据发生变化， 而主动照明光束十分不均匀，这种矛盾目前没有得到很好的克服，大大限制 了其识别性能和广泛应用。特别是非接触识别技术，如人脸识别，因为识别 准确性这一关键指标不理想、不稳定，早晨注册的人脸到中午就不认识或者 认错的几率很高，该技术的推广应用受到极大限制。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种940纳米红外发光二极管主动照明的抗 干扰成像装置，其特点是利用940纳米红外发光二极管进行主动照明，大 大减少了环境光尤其是不同时段的环境光对图像的不利影响，使所获得的图 像具有信噪比高、 一致性好、均匀性高、清晰度高、对比度高等优点，从而 可有效提高图像识别的准确度和识别率。可广泛应用于人脸识别、指纹识别等生物识别领域。
本实用新型的主要技术方案是 一种940纳米红外发光二极管主动照明
的抗干扰成像装置，包括阵列成像探测器，其特征在于设有中心波长为940 纳米的红外发光二极管主动照明结构，上述阵列成像探测器的前面设有能透 过中心波长940纳米红外光的光学滤光片。
所述的能透过中心波长940纳米红外光的光学滤光片装在阵列成像探 测器的光敏面前及镜头的后面为佳，也可装在该镜头的前面。
所述的中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结构中可设有1个或 多个红外发光二极管。
所述的中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结构的光源前面设 有光束散射板为佳。
所述的光束散射板为全息散射板或外表面或内部设有漫反射结构的透 明透明物体。
所述的外表面或内部设有漫反射结构的透明物体可为单面或双面毛玻 璃，或单面或双面毛有机玻璃，或单面或双面毛透明塑料等。
所述的阵列成像探测器式为CCD或CMOS探测器等。
所述的阵列成像探测器的信号输出端与面相识别模块、面相识别系统、 监视器或计算机相连为佳。
其基本原理是利用940纳米红外发光二极管进行主动照明，其光谱与 日光灯、白炽灯和阳光重叠区域较小，因而利用滤光片可有效抑制或截止环 境光进入了图像探测器，大大减少了环境光尤其是不同时段的环境光对图像 的不利影响；940纳米红外发光二极管发出的光束经过光束散射板散射后照 明目标，目标反射光束含有环境光和主动照明光，经过光学滤光片滤除对阵 列成像探测器敏感的环境光谱成分只保留主动照明光，再经过阵列成像探测 器，从而获得信噪比高、照明均匀的目标图像。
本实用新型的有益效果是较好地克服了己有技术之不足，较好解决了 现有技术中长期以来存在的并一直未能解决的提高图像数据一致性和信噪 比的技术难题，利用940纳米红外光进行主动照明，大大减少了环境光尤其 是不同时段的环境光对图像的不利影响，使所获得的图像具有信噪比高、一
5致性好、均匀性高、清晰度高、对比度高等优点，从而可有效提高图像识别 的准确度和识别率，技术上具有独特性。可广泛应用于人脸识别、指纹识别 等生物识别领域。
以下结合实施例作详述，但不作为对本实用新型的限定。
图1为本实用新型的结构示意图。
图1中，1为光束散射板，2为940纳米红外发光二极管主动照明结构， 3为(能透过中心波长940纳米红外光的)光学滤光片，4为阵列成像探测 器，41为(阵列成像探测器4的)镜头。
具体实施方式
参见图l，该940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰成像装置，包 括阵列成像探测器4，其特征在于中心波长940纳米(如用功率谱中心波长 为940nm士i0nm)红外发光二极管(灯)主动照明结构2，中心波长940纳 米红外发光二极管主动照明结构中可设有1个或多个红外发光二极管。该中 心波长940纳米红外发光二极管主动照明结构2的光源前面设有光束散射板 1，光源可设1个或2个，或几个(图中为2个)发光二极管(灯)，最好与 阵列成像探测器4制成一体；能透过中心波长940纳米红外光的光学滤光片 3装在阵列成像探测器4的光敏面前及镜头的后面，所述的能透过中心波长 940纳米红外光的光学滤光片3装在阵列成像探测器4的镜头的后面。所述 的光束散射板1为全息散射板或外表面或内部设有漫反射结构的透明透明 物体。所述的外表面或内部设有漫反射结构的透明物体可为单面或双面毛玻 璃。所述的阵列成像探测器4为CCD或CM0S探测器。所述的阵列成像探测 器4的信号输出端可与面相识别模块、面相识别系统、监视器和计算机相连 (图中略)。
权利要求1、一种940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰成像装置，包括阵列成像探测器(4)，其特征在于设有中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结构(2)，上述阵列成像探测器(4)的前面设有能透过中心波长940纳米红外光的光学滤光片(3)。
2、 根据权利要求1所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的能透过中心波长940纳米红外光的光学滤光片(3)装在阵列成像探测器(4)的光敏面前及镜头的后面或前面。
3、 根据权利要求1所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结 构中可设有1个或多个红外发光二极管。
4、 根据权利要求1所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结 构(2)的光源前面设有光束散射板(1)。
5、 根据权利要求4所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的光束散射板(1)为全息散射板或外表面或内 部设有漫反射结构的透明物体。
6、 根据权利要求5所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的外表面或内部设有漫反射结构的透明物体为单 面或双面毛玻璃、毛有机玻璃或打毛的透明塑料。
7、 根据权利要求1所述的940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰 成像装置，其特征在于所述的阵列成像探测器(4)为CCD或CMOS探测器。
8、 根据权利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的940纳米红外发光二极 管主动照明的抗干扰成像装置，其特征在于所述的阵列成像探测器(4)的 信号输出端与面相识别模块、面相识别系统、监视器或计算机相连。
专利摘要本实用新型提供了一种940纳米红外发光二极管主动照明的抗干扰成像装置，涉及生物识别、安全监控和摄影设备技术领域。它主要设有阵列成像探测器及中心波长940纳米红外发光二极管主动照明结构，上述阵列成像探测器的前面设有能透过中心波长940纳米红外光的光学滤光片。本实用新型较好地克服了已有技术之不足，利用940纳米红外光进行主动照明，大大减少了环境光尤其是不同时段的环境光对图像的不利影响，使所获得的图像具有信噪比高、一致性好、均匀性高、清晰度高、对比度高等优点，从而可有效提高图像识别的准确度和识别率，技术上具有独特性。可广泛应用于人脸识别、指纹识别等生物识别领域。
文档编号G03B15/02GK201159818SQ20082007613
公开日2008年12月3日 申请日期2008年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者王金枝 申请人:王金枝