虹膜识别物镜及虹膜识别系统的制作方法

本实用新型涉虹膜识别技术领域，具体而言，涉及一种虹膜识别物镜及虹膜识别系统。

背景技术：

目前，现有的虹膜识别设备中所使用的虹膜识别物镜均采用定焦镜头进行虹膜图像的采集，而定焦镜头景深十分小，所以在虹膜识别的过程中需要增加用户的使用难度。针对此问题，国内外常用的解决方案大都是模糊算法配合定焦距镜头进行使用，然而采用这种方法是通过降低图像分辨率来获得较大的景深范围，原本精细的虹膜纹理被光学模糊化，从而导致虹膜识别的准确性大大降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种虹膜识别物镜及虹膜识别系统，以改善上述的问题。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种虹膜识别物镜，虹膜识别物镜包括壳体，所述壳体内设置有第一采集镜头、第二采集镜头和红外补光灯，所述红外补光灯临近所述第一采集镜头以及所述第二采集镜头设置，所述第一采集镜头的焦距大于所述第二采集镜头的焦距，所述壳体上设置有透光部，外界的光线经所述透光部入射至所述第一采集镜头和所述第二采集镜头。

优选地，所述红外补光灯包括第一红外补光灯和第二红外补光灯，所述第一红外补光灯临近所述第一采集镜头设置，所述第二红外补光灯临近所述第二采集镜头设置。

优选地，所述第一采集镜头的焦距为35-100mm。

优选地，所述第二采集镜头的焦距为16-85mm。

优选地，所述第一红外补光灯发出的红外光的波段与所述第二红外补光灯发出的红外光的波段相同。

优选地，述第一红外补光灯发出的红外光的波段为800-900nm。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种虹膜识别系统，虹膜识别系统包括上述任一所述的虹膜识别物镜，还包括：第一图像传感器、第二图像传感器、控制器和显示器；

所述控制器分别与所述第一图像传感器、所述第二图像传感器以及所述显示器电性连接，入射至所述第一采集镜头的红外光经所述第一采集镜头聚焦后入射至所述第一图像传感器以生成第一图像，入射至所述第二采集镜头的红外光经所述第二采集镜头聚焦后入射至所述第二图像传感器以生成第二图像；所述控制器用于将所述第一图像和所述第二图像与预存储的图像进行匹配，并将匹配结果发送给所述显示器以使所述显示器显示所述匹配结果。

优选地，所述控制器还用于当所述第一图像和所述第二图像均与所述预存储的图像不匹配时，向所述显示器发送第一匹配结果以使所述显示器显示所述第一匹配结果。

优选地，所述控制器还用于当所述第一图像或所述第二图像与所述预存储的图像匹配时，向所述显示器发送第二匹配结果以使所述显示器显示所述第二匹配结果。

优选地，虹膜识别系统还包括扬声器，所述扬声器与所述控制器电性连接，所述控制器还用于在向所显示器发送匹配结果时向所述扬声器发出控制信息以使所述扬声器发出提示语言。

对于现有技术，本实用新型提供的虹膜识别物镜及虹膜识别系统具有如下的有益效果：

本实用新型提供的虹膜识别物镜通过设置红外补光灯以及焦距不同的第一采集镜头和第二采集镜头。如此，在结构简单的情况下，可有效增加虹膜识别的有效范围，并在增加的有效范围内保证采集到高质量的虹膜图像，保证了较高的虹膜识别效率。

本实用新型提供的虹膜识别系统，可将采集到的红外线生成的图像与预存储的图像进行匹配，并将匹配结果发给显示器，从而实现虹膜的识别。同时，其虹膜识别物镜设置红外补光灯以及焦距不同的第一采集镜头和第二采集镜头，在结构简单的情况下，可有效增加虹膜识别的有效范围，并在增加的有效范围内保证采集到高质量的虹膜图像，保证了较高的虹膜识别效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的虹膜识别物镜的结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例提供的虹膜识别物镜的原理示意。

图3为本实用新型第二实施例提供的虹膜识别系统的功能模块图。

图4为本实用新型第二实施例提供的又一虹膜识别系统的功能模图。

图标：110-壳体；111-透光部；130-第一采集镜头；150-第二采集镜头；170-红外补光灯；171-第一红外补光灯；173-第二红外补光灯；100-虹膜识别物镜；200-第一图像传感器；300-第二图像传感器；400-控制器；500-显示器；600-存储器；700-扬声器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

参阅图1，本实用新型实施例提供了一种虹膜识别物镜，该虹膜识别物镜用于采集人体眼睛的虹膜图像，虹膜识别物镜包括有壳体110，壳体110内设置用于采集虹膜图像的第一采集镜头130、第二采集镜头150以及红外补光灯170。

其中，第一采集镜头130的焦距大于第二采集镜头150的焦距，红外补光灯170则靠近第一采集镜头130及第二采集镜头150的位置设置，以便在采集虹膜图像时为第一采集镜头130及第二采集镜头150进行补光，壳体110上靠近第一采集镜头130以及第二采集镜头150处设对应置有透光部111，红外补光灯170发出的红外光可经该透光部111照射至虹膜识别物镜外的人体眼睛部位，并被人体眼睛反射后经该透光部111入射至第一采集镜头130和第二采集镜头150。

具体的，红外补光灯170包括有第一红外补光灯171和第二红外补光灯173，第一红外补光灯171临近第一采集镜头130设置，第二红外补光灯173临近第二采集镜头150设置。第一红外补光灯171发出的红外光的波段与第二红外补光灯173发出的红外光的波段相同，且均为800-900nm，采用800-900nm波段的红外光源，该波段的红外光源照射至人体眼睛时能够得到眼睛部位清晰的虹膜图像。

不同的焦距对应虹膜图像的有效采集距离不同，根据实际应用中的具体情况，第一采集镜头130的焦距以采用35-100mm范围内为较佳，如35mm、50mm或100mm等，第二采集镜头150的焦距以采用16-85mm范围内为较佳，如16mm、35mm或85mm等。本实施例中，第一采集镜头130的焦距为40mm，第二采集镜头150的焦距为35mm，焦距为40mm的第一采集镜头130能采集到85-100cm内清晰的人体虹膜图像，焦距为35mm的第二采集镜头150能采集到75-85cm内清晰的人体虹膜图像，如此，当用户在距虹膜识别物镜75-100cm范围内时，总是能够采集到清晰的人体虹膜图像。

请结合参阅图2，图2中所示箭头方向表示红外光的方向，在使用虹膜识别物镜时，第一红外补光灯171和第二红外补光灯173发出800-900nm波段的红外光，并经透光部111射出，当人体靠近虹膜识别物镜时，第一红外补光灯171和第二红外补光灯173发出的800-900nm波段的红外光入射至人体眼睛的虹膜，经虹膜反射并从透光部111入射至第一采集镜头130和第二采集镜头150，只要人体处于第一采集镜头130或第二采集镜头150中任一一个的有效采集范围(能够采集到清晰的虹膜图像的范围)内时，总是能够采集到清晰的人体虹膜图像。

综上所述，本实用新型实施例提供的虹膜识别物镜较现有技术相比，通过简单的结构改进增加了虹膜识别的有效范围，在增加的有效范围内保证采集到高质量的虹膜图像，保证了较高的虹膜识别效率。

第二实施例

参阅图3，本实用新型实施例提供了一种虹膜识别系统，用于对人体眼睛的虹膜进行识别，该虹膜识别系统包括有上述第一实施例所述的虹膜识别物镜100、第一图像传感器200、第二图像传感器300、控制器400、显示器500以及存储器600。

其中，控制器400分别与第一图像传感器200、第二图像传感器300、显示器500以及存储器600电性连接以实现数据的交互，虹膜识别物镜100中的第一采集镜头130用于采集经人体眼睛的虹膜反射的红外光，并经第一采集镜头130聚焦后入射至第一图像传感器200以生成第一图像。虹膜识别物镜100中的第二采集镜头150用于采集经人体眼睛的虹膜反射的红外光，并经第二采集镜头150聚焦后入射至第二图像传感器300以生成第二图像。存储器600用于预存储图像，该预存储的图像为已录入的人体虹膜的图像。控制器400用于将第一图像和第二图像与预存储的图像进行匹配，并将匹配结果发送给显示器500，显示器500用于显示控制器400发送的匹配结果。

具体的，控制器400用于当第一图像和第二图像均与预存储的图像不匹配时，向显示器500发送第一匹配结果，以及当第一图像或第二图像与预存储的图像匹配时向显示器500发送第二匹配结果，显示器500用于显示第一匹配结果及第二匹配结果。本实施例中，第一图像(或第二图像)与预存储的图像匹配可以是指第一图像(或第二图像)与预存储的图像的特征匹配度超过设定的阈值(如90％)。

在使用虹膜识别系统进行虹膜识别的过程中，虹膜识别物镜100的第一红外补光灯171和第二红外补光灯173发出红外光，当有人体靠近虹膜识别物镜100时第一红外补光灯171和第二红外补光灯173发出的红外光入射至人体眼睛的虹膜，并经虹膜反射至第一采集镜头130和第二采集镜头150。反射至第一采集镜头130的红外光经第一采集镜头130聚焦后入射至第一图像传感器200，反射至第二采集镜头150的红外光经第二采集镜头150聚焦后入射至第二图像传感器300。第一图像传感器200根据第一采集镜头130聚焦后的红外光生成第一图像并上传给控制器400，第二图像传感器300根据第二采集镜头150聚焦后的红外光生成第二图像并上传给控制器400。控制器400接收到第一图像传感器200上传的第一图像以及第二图像传感器300上传的第二图像后，将第一图像以及第二图像与存储器600预存储的图像进行匹配，得到第一图像以及第二图像分别与预存储图像的特征匹配度。当预存储的图像中存在某一图像与第一图像或第二图像的特征匹配度超过设的阈值时，则说明第一图像或第二图像与预存储的图像匹配，即虹膜认证成功，此时，控制器400向显示器500发送第二匹配结果，并在显示器500显示第二匹配结果(如显示“虹膜匹配”等字样)。当存储的图像中不存在某一图像与第一图像或第二图像的特征匹配度超过设的阈值时，则说明第一图像和第二图像与预存储的图像均不匹配，即虹膜认证不成功，此时，控制器400向显示器500发送第一匹配结果，并在显示器500显示第一匹配结果(如显示“虹膜不匹配”等字样)。

进一步的，请参阅图4，本实用新型实例提供的虹膜识别系统还包括有扬声器700，扬声器700与控制器400电性连接，控制器400还用于在向显示器500发送匹配结果时向扬声器700发出控制信息，扬声器700用于在接收到控制器400发出控制信息后发出与控制下进行对应的提示语言。

例如，当匹配结果为第一图像和第二图像与预存储的图像均不匹配时，控制器400向扬声器700发出第一控制信息，扬声器700根据第一控制信息发出用于表示第一图像和第二图像与预存储的图像均不匹配的语音提示(如发出“虹膜不匹配”的语音提示)。当匹配结果为第一图像或第二图像与预存储的图像匹配时，控制器400向扬声器700发出第二控制信息，扬声器700根据第二控制信息发出用于表示第一图像或第二图像与预存储的图像匹配的语音提示(如发出“虹膜匹配”的语音提示)。如此，可及时的向进行虹膜认证的用户及时反馈匹配结果，提升用户体验。

综上所述，本实用新型实施例提供的虹膜识别系统，通过其虹膜识别物镜100的结构改进，增加了虹膜识别的有效范围，在增加的有效范围内保证采集到高质量的虹膜图像，保证了较高的虹膜识别效率。同时，可将采集到的红外线生成的图像与预存储的图像进行匹配，并将匹配结果发给显示器500，从而实现虹膜的识别。另外，还可根据匹配结果向扬声器700发出控制信息以便扬声器700发出与匹配结果对应的提示语言以反馈用户，提升用户体验。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。