虹膜识别装置制造方法
【专利摘要】一种虹膜识别装置，在该装置中，虹膜摄像模组以用户的瞳孔为大致聚焦点，采集用户的虹膜特征；以及藉由至少一补光组件从聚焦点向四周在用户的虹膜区域形成均匀的亮度光照，从而使所述虹模摄像模组得以精确地采集所述虹膜特征。
【专利说明】
虹膜识别装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用户身份识别装置，特别涉及一种用于验证用户身份的虹膜识别装置，其能够提高对用户身份识别的精确度和效率，从而，方便使用。
【背景技术】
[0002]科技的突飞猛进，给人们的生活方式产生了巨大的影响，尤其是在线支付技术的发展，使人们真正感受到了“足不出户、购遍全球”的互联网的魅力。
[0003]然而，用户自享受科技带来的便捷生活的同时，也有可能遭受到一些来自互联网的入侵者的潜在的威胁，例如，用户在使用电子设备进行在线支付的时候，通常会被第三方的服务提供商要求关联银行卡或信用卡等账户信息，以便于在以后的支付过程中，能够方便地调取用户留在第三方的服务提供商处的账户信息，而这些信息在网络传输的过程中，有可能会被窃取，以至于给用户的财产造成不可挽回的损失。
[0004]因此，为了解决这个问题，用户识别技术被广泛地应用于在线支付过程中，以用于确保用户账户信息的安全。在实际的应用过程中，用户识别技术通常包括文字编码识别和生物识别等。文字编码识别是将数字、字母或符号按照一定的顺序编排，以输入到电子设备的内部，以与预存的用户信息比对，并在比对成功后，进行后续的操作。然而，文字编码识别存在较大的风险性，入侵者可以通过监视或窥测用户在电子设备上输入的文字编码，来窃取相关的信息，从而，威胁用户的账户信息的安全。
[0005]目前，由于生物特征的稳定性，基于生物特征的识别技术逐渐成为了用户识别技术发展的重要方向，其中生物识别技术是指，通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高等技术手段的密切结合，利用人体固有的生理特性(如指纹、脸相、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的识别和鉴定。相对于通过文字编码的识别技术来说，基于生物特征的识别技术的安全性更好，尤其是基于虹膜的识别技术，其利用人体虹膜特征的唯一性的特点，在理论上具有其他生物识别技术无可比拟的优点。
[0006]然而，传统的虹膜识别技术由于受到技术本身的限制，一方面，一次只能够获取用户的单眼的虹膜特征，因此，传统的虹膜识别装置的结构设计和算法设计都十分的累赘，并导致其运转速度慢、效率低；另一方面，传统的虹膜识别装置在获取用户的虹膜特征的时候，会在虹膜上出现大量的光斑，导致图像的品质不高，并严重影响了获取的虹膜特征的精度；另外，传统的虹膜识别装置只能在短距离范围内获取用户的虹膜特征，因此，在实际的应用中，虹膜识别技术存在非常大的技术缺陷，以至于阻碍了其发展和应用。
【发明内容】
[0007]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其在采集用户的虹膜特征的时候，能够减少虹膜上的反光斑，或者使得该反光斑处于虹膜之外的诸如巩膜、瞳孔等区域，从而，提高采集的用户的虹膜特征的精度。
[0008]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其能够在用户的虹膜区域形成均匀的亮度，从而，提高采集的用户的虹膜特征的精度。
[0009]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其提供一补光组件，所述补光组件为其在采集用户的虹膜特征时提供红外光作为光源的补充，以确保采集的承载有虹膜特征的图像符合虹膜识别的要求，并有效提高虹膜识别的精度和减少进行用户身份识别所消耗的时间。
[0010]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其能够长距离采集用户的虹膜特征，并对用户的身份进行有效地识别，从而，提高所述虹膜识别的实际使用价值。
[0011]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其能够配合其他的识别技术，如人脸识别技术、指纹识别技术或声音识别技术等，用于同时采集用户的虹膜特征及其他的生物特征，从而，能够更加精确地识别用户的身份。
[0012]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其能够将多种生物识别技术集合成为一个系统，从而，方便使用。
[0013]本实用新型的一个目的在于提供一种虹膜识别装置，其应用于在线支付时的用户身份验证，从而，有效地确保用户的信息安全。
[0014]为了达到上述目的，本实用新型提供一种虹膜识别应用中的补光方法，其中所述方法包括如下步骤:
[0015](a)提供一虹膜摄像模组，以用户的瞳孔为大致聚焦点，采集用户的虹膜特征；以及
[0016](b)藉由至少一补光组件为所述用户的眼部区域提供补充光源，以在虹膜区域形成均匀的亮度。
[0017]根据本实用新型的一实施例，所述方法还包括步骤:
[0018]在一可印刷电路板上分别贴装所述虹膜摄像模组与所述补光组件，其中所述虹膜摄像模组与所述补光组件具有一预设角度，所述预设角度选自0度至45度之间。
[0019]根据本实用新型的一实施例，所述补光组件包括至少一发光元件，每所述发光元件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。
[0020]根据本实用新型的一实施例，所述发光元件为一 IR LED发光元件，以提供红外光源。
[0021]根据本实用新型的一实施例，定义所述虹膜识别装置与所述用户的虹膜之间的距离为z，所述虹膜摄像模组与所述补光组件的发光元件的轴间距为X，所述发光元件的倾斜角度为Θ，此时，z, X与Θ之间的公式关系为tan θ = z/x，当z处于确定状态时，X与Θ之间具有正切函数的变化规律，此时，通过调整Θ的大小，确定X的数值或通过调整X的数值确定Θ的大小。
[0022]本实用新型还提供一种虹膜识别装置的制造方法，其中所述方法包括如下步骤:
[0023](A)在一可印刷电路板上贴装一虹膜摄像模组；以及
[0024](B)配置至少一补光组件于所述虹膜摄像模组，在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，提供补充光源；其中所述补光组件包括至少一发光元件，每所述发光元件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。
[0025]根据本实用新型的一实施例，在上述方法中，定义所述虹膜识别装置与所述用户的虹膜之间的距离为Z，所述虹膜摄像模组与所述补光组件的发光元件的轴间距为X，所述发光元件的倾斜角度为0，此时，2，1与Θ之间的公式关系为tan θ =z/x，当z处于确定状态时，X与Θ之间具有正切函数的变化规律，此时，通过调整Θ的大小，确定X的数值或通过调整X的数值确定Θ的大小。
[0026]根据本实用新型的一实施例，所述方法还包括步骤:
[0027]提供一人脸摄像模组，贴装在所述可印刷电路板上。
[0028]根据本实用新型的一实施例，所述人脸摄像模组的水平视场角大于所述虹膜摄像模组的水平视场角，相应地，所述人脸摄像模组的垂直视场角大于所述虹膜摄像模组的垂直视场角
[0029]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置得以可通信地联接于一后台处理组件，以用于处理藉由所述虹膜识别装置采集的用户的虹膜特征。
[0030]根据本实用新型的一实施例，所述后台处理组件被贴装于所述可印刷电路板。
[0031]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置具有一数据接口，所述后台处理组件具有一连接端，所述连接端得以耦接于所述数据接口。
[0032]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置通过无线连接的方式联接于所述后台处理组件。
[0033]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置与所述后台处理组件的无线连接选自W1-F1、L1-F1、互联网、通信网络和蓝牙的一种。
[0034]本实用新型还提供一种虹膜识别装置，其包括:
[0035]一虹膜摄像模组，用于采集用户的虹膜特征；以及
[0036]至少一补光组件，其包括至少一发光元件，以为所述虹膜摄像模组提供补充光源。
[0037]每所述发光元件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。
[0038]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置还包括一可印刷电路板，所述虹膜摄像模组贴装在所述可印刷电路板。
[0039]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置还包括一可印刷电路板，所述虹膜摄像模组和所述补光组件分别贴装于所述可印刷电路板。
[0040]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置还包括一人脸摄像模组，其中所述人脸摄像模组被贴装于所述可印刷电路板。
[0041]根据本实用新型的一实施例，所述人脸摄像模组的水平视场角大于所述虹膜摄像模组的水平视场角，相应地，所述人脸摄像模组的垂直视场角大于所述虹膜摄像模组的垂直视场角。
[0042]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置得以可通信地联接于一后台处理组件，以用于处理藉由所述虹膜识别装置采集的用户的虹膜特征。
[0043]根据本实用新型的一实施例，所述后台处理组件被贴装于所述可印刷电路板。
[0044]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置具有一数据接口，所述后台处理组件具有一连接端，所述连接端得以耦接于所述数据接口。
[0045]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置通过无线连接的方式联接于所述后台处理组件。
[0046]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置与所述后台处理组件的无线连接选自W1-F1、Li_F1、互联网、通信网络和蓝牙的一种。
[0047]根据本实用新型的一实施例，所述可印刷电路板选自Flex板和PCB板的一种。
[0048]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置还包括一指纹采集组件，其中所述指纹采集组件耦连于所述可印刷电路板。
[0049]根据本实用新型的一实施例，所述虹膜识别装置还包括一声音采集组件，其中所述声音采集组件耦连于所述可印刷电路板。
[0050]根据本实用新型的一实施例，定义所述虹膜识别装置与所述用户的虹膜之间的距离为z，所述虹膜摄像模组与所述补光组件的发光元件的轴间距为X，所述发光元件的倾斜角度为Θ，此时，z, X与Θ之间的公式关系为tan θ = z/x，当z处于确定状态时，X与Θ之间具有正切函数的变化规律，此时，通过调整Θ的大小，确定X的数值或通过调整X的数值确定Θ的大小。优选地，Θ在0度至45度之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是根据本实用新型的一个优选实施例的示意图。
[0052]图2是根据本实用新型的另个优选实施例的示意图。
[0053]图3A和图3B分别是根据本实用新型的上述优选实施例的虹膜识别装置与后台处理组件的关系示意图。
[0054]图4A和图4B分别是根据本实用新型的上述优选实施例的不同实施方式的俯视图示意图。
[0055]图5是根据本实用新型的上述优选实施例的虹膜摄像模组与补光组件在用户面部覆盖区域范围示意图。
[0056]图6是根据本实用新型的上述优选实施例的补光组件的发光角度与发光强度关系不意图。
[0057]图7是根据本实用新型的上述优选实施例的虹膜摄像模组与补光组件的偏移角度和偏移距离示意图。
[0058]图8A、图8B、图8C和图8D分别是根据本实用新型上述优选实施例的应用过程示意图。
[0059]图9A和图9B分别是用户的虹膜区域在不同的光源条件下的亮度变化示意图。
[0060]图10为虹膜识别应用中的补光方法的流程示意图。
[0061]图11A、图11B和图11C是根据本实用新型的一种虹膜识别装置的示意图。
[0062]图12是根据本实用新型的上述虹膜识别装置的视场角关系示意图。
[0063]图13和图14是双眼区域在人脸区域的比例示意图。
[0064]图15是根据本实用新型的上述虹膜摄像模组与人脸摄像模组的关系示意图。
[0065]图16是根据本实用新型的上述虹膜识别装置的一个变形实施方式的框图示意图。
[0066]图17是根据本实用新型的上述虹膜识别装置的另个变形实施方式的框图示意图。
[0067]图18是根据本实用新型的上述虹膜识别装置的制造流程示意图。
【具体实施方式】
[0068]以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
[0069]结合本实用新型的一个目的，如图1所示是根据本实用新型的一个优选实施例的虹膜识别装置，其包括一虹膜摄像模组10、至少一补光组件20、一可印刷电路板30、以及其他必要的构件。
[0070]在本实用新型的这个实施例中，所述虹膜摄像模组10被贴装在所述可印刷电路板30上，并且在后续能够与所述补光组件20配置在一起，以形成一虹膜识别装置100。
[0071]如图2所示，在本实用新型的另外一些实施例中，所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20分别被贴装在所述可印刷电路板30上的相应位置，以使得所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20能够相互适配，从而，形成所述虹膜识别装置100。
[0072]值得一提的是，所述可印刷电路板30可以是Flex板或PCB板，并且在所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20之后，确保所述虹膜识别装置100在使用过程中的稳定性和可靠性。
[0073]值得一提的是，所述虹膜识别装置100能够被应用在多种外接系统上，在本实用新型的一些实施例中，所述外接系统包括但不限于诸如保险柜等保险装置，诸如移动电子设备、个人数字助理、个人电脑等智能设备，以及诸如在线支付程序等应用程序。
[0074]所述虹膜识别装置100还可以一后台处理组件200可通信地联接，以使得藉由所述虹膜识别装置100采集的用户的相应特征，并传输至所述后台处理组件200进行诸如分析、计算、匹配等处理。所述虹膜识别装置100采集的用户的虹膜特征，其也可以与其他识别装置来搭配用来采集诸如面部特征、指纹特征、声音特征等生物特征，以便于在后续对用户的身份进行识别，从而，确保用户的信息的安全性。
[0075]作为本实用新型的一个示例，如图1和图2所示，所述后台处理组件200可以被实施为一个微处理器，并且在制造所述虹膜识别装置100的过程中，所述后台处理组件200可以被贴装在所述可印刷电路板30上，从而，藉由所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征，可以被快速且有效地传输至所述后台处理组件200进行处理。在这个实施例中，所述虹膜识别装置100的集成化程度高，以能够在制备所述外接系统时，节省装配的成本。
[0076]如图3A是本实用新型的另外一个实施例的示意图，可以在所述虹膜识别装置100声预设一数据接口 101，所述后台处理组件200具有一连接端201，通过所述连接端201与所述数据接口 101的耦接，可以将所述虹膜识别装置100可通信地联接于所述后台处理组件200，从而，实现所述虹膜识别装置100与所述后台处理组件200之间的数据传输。
[0077]在图3B中示出了本实用新型的另外一个实施例，所述虹膜识别装置100与所述后台处理组件200之间可以通过无线连接的方式可通信地联接，通过这样的方式，可以确保所述虹膜识别装置100在具体应用过程中的灵活性。
[0078]值得一提的是，所述虹膜识别装置100与所述后台处理组件200之间的无线通信方式包括但不限于W1-F1、L1-F1、互联网、通信网络和蓝牙等。
[0079]也就是说，所述虹膜识别装置100与所述后台处理组件200之间可以选择性地通过有线连接或无线连接的方式可通信地联接，以使得所述虹膜识别装置100可以满足不同的使用需要。
[0080]如图4A和图4B所述，在本实用新型的不同的实施方式中，可以提供不同数量的所述补光组件20，并且每所述补光组件20的位置根据需要被调整。例如，所述补光组件20的数量可以是一个，其被配置在所述虹膜摄像模组10的相应位置，以在所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜特征时，提供补充光源，从而，使得所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征的图片的品质更高；所述补光组件20的数量可以是两个，其被对称地配置在所述虹膜摄像模组10的相应位置，以在所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜特征时，提供补充光源。
[0081]值得一提的是，在上述的阐述过程中揭露的所述补光组件20的数量和位置仅作为本实用新型的这个实施例的优选，而并不构成对本实用新型的内容和范围的限制。
[0082]也就是说，为了提高所述虹膜摄像模组10在采集用户的虹膜特征时的可靠性，可以藉由所述补光组件20从所述虹膜摄像模组10的至少一个方位提供补充光源，从而，在使用所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，用户的虹膜的反光斑能够减少，或者生成的反光斑能够位于虹膜之外的诸如巩膜等区域。
[0083]值得一提的是，所述虹膜摄像模组10在采集用户的虹膜特征时，进行的拍摄为红外光黑白拍摄，所示，用户所处的普通环境可能因为没有足够的红外光线支撑这一取景拍摄的过程，从而，通过所述补光组件20可以提供补充的光源，来获得高品质的承载有用户的虹膜特征的图片。
[0084]因此，所述补光组件20所产生的光源为led红外光，以符合所述虹膜摄像模组10的拍摄的需要，并且在藉由所述虹膜摄像模组10对用户的虹膜特征进行采集时，为用户的双眼区域补充红外光，其中所述虹膜摄像模组10优选为红外摄像模组，从而，在藉由所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜区域的特征时，可以尽可能地避免外界可见光产生的干扰，而且，所述补光组件20的使用，也不会使用户的双眼区域感觉不适，从而，在所述虹膜摄像模组10对双眼区域图像取景拍摄的同时，在用户的虹膜区域形成均匀的亮度。而且，通过led红外光，还能够提高采集的用户的虹膜特征的精度，进而，提高所述虹膜识别装置100进行用户身份识别的效率和可靠性。
[0085]在本实用新型的这个优选实施例中，所述补光组件20包括一发光元件21，其中所述发光元件21优选为红外LED发光元件，以在确保所述补光组件20能够为所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜特征提供足够的补充红外光的情况下，降低所述虹膜识别装置100的能量耗损，以及避免对用户的眼睛造成的损伤。
[0086]如图5所示，在藉由所述虹膜识别装置100采集用户的虹膜特征的过程中，所述虹膜摄像模组10能够覆盖在用户的面部区域为内部区域，以使得所述虹膜摄像模组10在采集用户虹膜特征时，其聚焦点大致位于用户的虹膜区域，更优地，该聚焦点大致位于用户的瞳孔区域；相应地，所述补光组件20能够覆盖在用户的面部区域为外部区域，以使得所述补光组件20覆盖在用户的面部区域始终包含所述虹膜摄像模组10覆盖在用户的面部区域，并且用户的至少一只眼睛位于内部区域。通过这种方式，所述补光组件20在任何情况下都能够为所述虹膜摄像模组10提供补充红外光源。
[0087]可以理解的是，所述补光组件20的所述发光元件21的发光角度被设置小于90度，以使得所述补光组件20所提供的补充的红外光源能够被有效地利用。值得一提的是，所述补光组件20的所述发光元件21的发光角度被设定为小于45度，从而，能够在确保所述补光组件20为所述虹膜摄像模组10提供足够的补充红外光源的情况下，降低所述虹膜识别装置100的能量耗损。
[0088]本【技术领域】的技术人员能够理解，所述补光组件20的所述发光元件21的发光强度随着发光角度的变化而发生变化。如图6所示，随着所述发光元件21的发光角度的增加，所述发光元件21的发光强度逐渐变小，并且所述发光元件21的发光强度与发光角度呈函数变化。可以理解的是，根据对所述发光元件21的发光强度与发光角度的测试结果显示，当所述发光元件21的发光角度处于0度至45度之间时，所述发光元件21的发光强度变化平缓，当所述发光元件21的发光角度处理45度至90度之间时，所述发光元件21的发光强度变化剧烈。
[0089]由图6示出的信息可知，在理想情况下，当所述发光元件21的发光角度为0度时，所述发光元件21的发光强度最大，此时，所述发光元件21所耗损的能量也最少。在本实用新型的具体应用中，所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10之间具有一预设距离，为了使得所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10之间能够同时作用于一个目标(如用户的虹膜等区域)，所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10之间具有角度。根据所述虹膜识别装置100的测试结果可知，当所述发光元件21的发光角度小于45度时，能够消耗最少的能量，这时，为所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10的最佳配置状态。
[0090]如图7所示，定义所述虹膜摄像模组10与用户的虹膜之间的距离为z，所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20的轴间距为X，所述补光组件20的倾斜角度为0，此时，z、X与Θ之间的公式关系为tan Θ = z/x,并且，通过公式tan Θ = z/x,可以确定所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20之间的偏移值。本【技术领域】的技术人员应当理解，当z处于确定的状态时，X与Θ之间具有正切函数的变化规律，此时，通过调整Θ的大小，可以确定X的值或通过调整X的数值确定Θ的大小。通过这种方式，可以确定所述虹膜摄像模组10与所述补光组件20之间的偏移值。
[0091]值得一提的是，当Θ的角度合理时，可以使得所述发光元件21在用户的虹膜上形成的反光斑减少，或者使得该反光斑处于用户的诸如巩膜等区域，以避免藉由所述虹膜摄像模组10对用户的虹膜特征进行取景拍摄时，生成的反光斑对图像的品质造成干扰。如图8A、图8B、图8C和图8D示出了所述虹膜识别装置100在不同的状态下采集的用户的虹膜特征的效果，实验证明，红外光源的补充以及本实用新型中所配置的所述补光组件20的角度和光源强度，能够使得该反光斑不会干扰所述虹膜摄像模组10对用户的虹膜特征的采集。因此，在本实用新型的一些实施例中，Θ的角度优选为小于45度，也就是说，所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10之间的角度优选为小于45度。
[0092]本【技术领域】的技术人员应当理解，当所述补光组件20的强度无法满足所述虹膜摄像模组10进行用户的虹膜特征采集时的亮度需要时，一方面还增加所述发光元件21的亮度，另一方面，可以为所述虹膜识别装置100配置两个或以上的所述补光组件20。
[0093]如图9A和图9B所示分别是用户的虹膜区域在不同的光源条件下的亮度变化示意图。
[0094]如图9A所示，在自然光条件下，藉由所述虹膜摄像模组10对用户的虹膜特征进行采集时，用户的虹膜区域的亮度大致呈梯度变化，这种情况下，导致所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征的图像的品质较大，无法满足用户身份识别的要求，从而，导致传统的虹膜识别技术效率底下，且精确度很难得到保证。
[0095]如图9B所示，在使用所述补光组件20为用户的虹膜区域提供补充光源之后，利用所述虹膜摄像模组10对用户的虹膜特征进行采集时，用户的虹膜区域的亮度比较平均，从而，有利于提高所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征的品质，依此，来提高所述虹膜识别装置100在使用过程中的可靠性。
[0096]值得一提的是，所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征的图像的品质，对于所述虹膜识别装置100的运算速度和逻辑的复杂度具有重要的映现管，并且对于所述虹膜识别装置100的识别范围产生影响。本【技术领域】的技术人员应当理解，当所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征的品质高时，所述虹膜识别装置100的逻辑设计的复杂度能够降低，从而，对用户的身份识别所消耗的时间越短。
[0097]在本实用新型的这个优选实施例中，所述虹膜识别装置100能够实现长距的用户虹膜识别，其通过所述虹膜摄像模组10的IMAGE SENSOR的PIXELSIZE的小型化，横向PIXELQUANTITY多量化的选择方式，再结合LEN HFOV的设计值控制来延长所述虹膜识别装置100的识别距离，合理的设计可以使得所述虹膜识别装置100实现长距离的用户虹膜识别。
[0098]具体地说，所述虹膜摄像模组1的IMAGE SENSOR通过提供直径较小的像素点，并在所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜特征时，在双眼区域的像素数量满足至少lOpixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920X800，以满足虹膜识别算法的最低要求。并且，在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH (0.8F)。
[0099]相应地，如图10所示，本实用新型提供一种虹膜识别应用中的补光方法，其中所述方法包括如下步骤:
[0100](a)虹膜摄像模组10，以用户的瞳孔为大致聚焦点，通过捕获从聚焦点向四周的均匀的亮度来采集用户的虹膜特征；以及
[0101](b)藉由至少一补光组件20为用户的眼部区域提供补充光源，以在虹膜区域形成均匀的亮度。
[0102]如图1lA至图12所示，所述虹膜识别装置100还配置有一人脸摄像模组40，其中所述人脸摄像模组40可以被贴装在所述可印刷电路板30上，以使得所述虹膜识别装置100能够同时采集用户的面部特征及虹膜特征，从而，通过增加所述虹膜识别装置100捕获的用户的特征的信息量，来提高所述虹膜识别装置100进行用户身份识别的精度。
[0103]如图1IA所示，所述虹膜摄像模组10、所述人脸摄像模组40与所述补光组件20被集成化一个所述虹膜识别装置100，其中所述虹膜摄像模组10可以采集用户的一个眼睛的虹膜特征，也可以采集用户的两个眼睛的虹膜信息，所述补光组件20为被采集的眼睛的虹膜区域提供补充光源，所述人脸摄像模组40可以采集用户的面部特征，并且在后续，被采集的用户的面部特征及虹膜特征得以被传输至所述后台处理组件200进行处理。
[0104]值得一提的是，所述虹膜摄像模组10具有较高的像素分辨率，可达至少1920X800,以在用户采集用户的虹膜特征时，使其生成的图像具有较高的品质；相应地，所述人脸摄像模组40可以具有较低的像素，以在确保所述虹膜识别装置100的实际使用价值的基础上，降低其成本。
[0105]值得一提的是，在利用所述虹膜识别装置100采集用户的虹膜及面部特征时，所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40可以同时采集用户的虹膜和面部特征，也可以分别采集用户的虹膜和面部特征，然后在后续藉由所述后台处理组件200进行处理。
[0106]如图1lB和图1lC所示，在利用所述虹膜识别装置100采集用户的虹膜及面部特征时，所述虹膜摄像模组10在用户的面部覆盖的范围为区域1，所述补光组件20在用户的面部覆盖的范围为区域2，相应地，所述人脸摄像模组40在用户的面部覆盖的范围为区域3，其中用户的眼睛位于区域I内，并且区域1、区域2和区域3的关系为:区域3的面积包含区域2的面积，区域2的面积包含区域I的面积。
[0107]从而，在本实用新型的一些实施例中，所述人脸摄像模组40还可以兼具采集用户的虹膜特征，然后在所述后台处理组件200处理用户的生物特征的过程中，可以利用藉由所述虹膜摄像模组10采集的虹膜特征修正藉由所述人脸摄像模组40采集的虹膜特征，依此，来进行用户的身份识别。
[0108]值得一提的是，通过对所述虹膜摄像模组10、所述补光组件20与所述人脸摄像模组40的位置进行调整，可以满足或改变上述揭露的各区域的位置和包含关系。
[0109]如图12所示，定义所述虹膜摄像模组10的水平视场角为用户的双眼长度方向，定义所述虹膜摄像模组10的垂直视场角为用户的双眼宽度方向；相应地，定义所述人脸摄像模组40的水平视场角为人脸长度方向，定义所述人脸摄像模组40的垂直视场角为人脸宽度方向。在设置所述补光组件20与所述虹膜摄像模组10的之间的角度时，为了确保所述补光组件20的所述发光元件21产生的光源能够覆盖所述虹膜摄像模组10所能够覆盖的区域，所以，所述补光组件20的所述发光元件21的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组10的水平视场角和垂直视场角。通过这种方式，可以使得所述补光组件20的覆盖范围大于所述虹膜摄像模组10在同一投影范围内的覆盖范围。
[0110]另外，所述人脸摄像模组40的水平视场角大于所述虹膜摄像模组10的水平视场角，相应地，所述人脸摄像模组40的垂直视场角大于所述虹膜摄像模组10的垂直视场角。这样，可以使得所述人脸摄像模组40的作用范围能够覆盖所述虹膜摄像模组10的作用范围。
[0111]参考图13和图14，从水平方向来看，人眼区域的宽度距离大致占据人脸区域的宽度距离的3/5 ;相应地，从纵向方向来看，人眼区域的垂直距离大致占据人脸区域的垂直距离的1/6，并且人眼区域位于人脸区域的3/6处(参照图14所示的方向)。本【技术领域】的技术人员应当理解，人眼区域的宽度距离与垂直距离，以及人眼区域在人脸区域的位置，对所述虹膜摄像模组10和所述人脸摄像模组40的位置的设置具有重要的影响。具体地说，如图15所示，在本实用新型的一些实施例中，当所述虹膜摄像模组100的所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40纵向设置时，设定所述虹膜摄像模组与所述用户的面部的距离为30cm - 40cm(值得一提的是，在本实用新型的优选实施例中，相对于传统的虹膜识别技术来说，30cm - 40cm是所述虹膜识别装置100的有效识别距离)。
[0112]在30cm — 40cm的距离范围内，可以将所述虹膜摄像模组10的水平视场角设定在大致30度，垂直视场角设定在大致15度；相应地，所述人脸摄像模组40的水平视场角设定在大致60度，垂直视场角设定在大致38度。为了使得所述人脸摄像模组40识别的区域范围在覆盖所述用户的面部区域的同时，所述虹膜摄像模组10的识别区域可以覆盖在所述用户的双眼区域，此时，所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40的相对距离被设定相距大致29mm。
[0113]在本实用新型的另外一些实施例中，当所述虹膜识别装置100的所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40水平设置时，通过分别设定所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40的合适的水平视场角和垂直视场角，得出所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40的相对距离。
[0114]本【技术领域】的技术人员应当理解，当设定的所述虹膜识别装置100与所述用户的面部距离被改变之后，一方面，可以通过调整所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40的水平视场角和垂直视场角来实现；另一方面，还可以通过调整所述虹膜摄像模组10与所述人脸摄像模组40之间的相对距离来实现。
[0115]如图16所示，在本实用新型的另外一些实施例中，所述虹膜识别装置100还可配置一指纹采集组件50，以供采集用户的指纹特征，其中所述指纹采集组件50耦连于所述可印刷电路板30，从而形成生物识别装置。
[0116]在这个实施例中，通过所述指纹采集组件50采集的用户的指纹特征可以用来辅助通过所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征，来对用户的身份进行验证，依此，提高所述虹膜识别装置100的可靠性。
[0117]如图17所示，在本实用新型的另外一些实施例中，所述虹膜识别装置100还包括一声音采集组件60，以供采集用户的声音特征，其中所述声音采集组件60耦连于所述可印刷电路板30。
[0118]在这个实施例中，通过所述声音采集组件60采集的用户的声音特征可以用来辅助通过所述虹膜摄像模组10采集的用户的虹膜特征，来对用户的身份进行验证，依此，提高所述虹膜识别装置100的可靠性。
[0119]相应地，如图18所示，本实用新型还提供一种虹膜识别装置100的制造方法，其中所述方法包括如下步骤:
[0120](A)在一可印刷电路板30上贴装一虹膜摄像模组10 ;以及
[0121](B)配置至少一补光组件20于所述虹膜摄像模组10，在所述虹膜摄像模组10采集用户的虹膜特征时，提供补充光源；其中每所述补光组件20包括至少一发光元件21，每所述发光元件21的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组10的水平视场角和垂直视场角。
[0122]本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
【权利要求】
1.一种虹膜识别装置，其特征在于，包括: 一虹膜摄像模组，用于采集用户的虹膜特征；以及 至少一补光组件，其包括至少一发光元件，以为所述虹膜摄像模组提供补充光源。
2.如权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，每所述发光元件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。
3.如权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括一可印刷电路板，所述虹膜摄像模组和所述补光组件分别贴装于所述可印刷电路板。
4.如权利要求3所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括一人脸摄像模组，其中所述人脸摄像模组被贴装于所述可印刷电路板。
5.如权利要求4所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述人脸摄像模组的水平视场角大于所述虹膜摄像模组的水平视场角，相应地，所述人脸摄像模组的垂直视场角大于所述虹膜摄像模组的垂直视场角。
6.如权利要求3所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置可通信地联接于一后台处理组件，以用于处理藉由所述虹膜识别装置采集的用户的虹膜特征。
7.如权利要求6所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述后台处理组件被贴装于所述可印刷电路板。
8.如权利要求6所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置具有一数据接口，所述后台处理组件具有一连接端，所述连接端得以耦接于所述数据接口。
9.如权利要求6所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置通过无线连接的方式联接于所述后台处理组件。
10.如权利要求9所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置与所述后台处理组件的无线连接选自W1-F1、L1-F1、互联网、通信网络和蓝牙的一种。
11.如权利要求1至3中任一所述的虹膜识别装置，其特征在于，定义所述虹膜识别装置与所述用户的虹膜之间的距离为z，所述虹膜摄像模组与所述补光组件的所述发光元件的轴间距为X，所述发光元件的倾斜角度为9，此时，2，1与Θ之间的公式关系为tan Θ =z/x，当z处于确定状态时，X与Θ之间具有正切函数的变化规律，通过调整Θ的大小，确定X的数值或通过调整X的数值确定Θ的大小。
12.如权利要求11所述的虹膜识别装置，其特征在于，Θ在O度至45度之间。
【文档编号】G06F21/32GK204129753SQ201420407764
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】徐杰伟, 顾亦武, 罗孟杰 申请人:宁波舜宇光电信息有限公司