便携式虹膜识别装置的制作方法

本实用新型涉及虹膜识别技术领域，特别涉及便携式虹膜识别装置。

背景技术：

人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。生物识别是保护个人隐私和数据的一种有效方式。人脸识别对于抓拍的人脸只能体现当时的人脸信息，人脸识别2％的误识率在大规模的数据中会体现不足，且因为人的面部特征容易改变从而使得人脸识别的稳定性不够，再有现在的高科技易容手段会给人脸识别造成很大的挑战。随着年龄的增长，长相发生变化，或长相相似，造成数据误差较大都能导致在人脸信息在使用过程中需要反复更新核实；指纹识别在现在使用过程中，可以通过指纹手套进行指纹复制，并不能保证指纹信息不被盗用，相比人脸识别和指纹识别，虹膜识别具有唯一性高、稳定性强、非侵犯性等优点。

传统的虹膜识别装置，是基于PC机实现的，系统庞大不灵活，现行的可移动的便携式虹膜识别装置，采集虹膜图像的过程繁琐，识别过程缓慢，广泛存在由于虹膜位置不同，虹膜图像采集不准确的现象,并且现有的虹膜识别装置并不能识别是否是活体虹膜，不能对所识别虹膜做出真假的判断。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出便携式虹膜识别装置，使其能够改善上述虹膜图像采集不准确、图像处理过程缓慢、移动不方便等现象。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种便携式虹膜识别装置，包括虹膜采集摄像头、红外补光灯、微控制器、支架；所述虹膜采集摄像头设置在识别装置的中部，下端固定连接支架，所述虹膜采集摄像头的两侧分别设有红外补光灯，所述虹膜采集摄像头处还设有随动光学目标发生器，所述虹膜采集摄像头、红外补光灯、随动光学目标发生器分别与微控制器连接；所述微控制器连接PC机。

所述随动光学目标发生器是由多个发光LED和随机触发器组成；所述随机触发器连接多个发光LED。

所述微控制器包括虹膜识别电路、主控电路、虹膜识别电路，所述虹膜识别电路、虹膜识别电路分别连接主控电路，所述虹膜识别电路连接指示灯，虹膜采集电路连接虹膜采集摄像头，主控电路连接随机触发器，所述主控电路通过连接PC机。

优选的，所述虹膜识别电路包括虹膜识别芯片、第一晶振、第一电容、第二电容，LIN通信芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、二极管；所述虹膜识别芯片的第一时钟引脚和第二时钟引脚之间串联第一晶振，所述第一晶振的一端连接第一电容的一端，所述第一晶振的另一端连接第二电容的一端，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端接地，所述虹膜识别芯片的第一信号输入端连接第三电阻的一端，同时连接通信芯片的信号输出端，所述虹膜识别芯片的第一信号输出端连接同时连接通信芯片的信号输入端，所述通信芯片的电源控制端连接二极管的阴极同时连接直流电，所述二极管的阳极连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接通信芯片的第一信号控制管脚，所述虹膜识别芯片的I/O接口连接虹膜采集摄像头和随动光学目标发生器。

优选的，所述主控电路包括主控单元和与主控单元连接的存储单元；所述主控单元和与主控单元通过I2C总线连接。

优选的，所述支架顶部与虹膜采集摄像头连接处设有活动转头，中部设有伸缩机构。

优选的，所述活动转头的转动角度范围为0-180度。

优选的，虹膜识别芯片为型号为AT89S52的嵌入式芯片。

根据本实用新型实施例提供的便携式虹膜识别装置，在原有红膜识别装置的基础上增加了随动光学目标发生器的硬件结构，能有效识别是否为活体虹膜；虹膜识别装置将PC和嵌入式电路相结合，利用嵌入式芯片运算速度快，小巧灵活，移动方便。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型便携式虹膜识别装置的主视图；

图2为本实用新型便携式虹膜识别装置的电路连接框图；

图3为本实用新型便携式虹膜识别装置中虹膜识别电路的电路原理图；

图4为本实用新型便携式虹膜识别装置中主控模块的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供的便携式虹膜识别装置，包括虹膜采集摄像头1、红外补光灯2、微控制器3、支架4；虹膜采集摄像头1设置在识别装置的中部，下端固定连接支架4，虹膜采集摄像头1的两侧分别设有红外补光灯2，虹膜采集摄像头1处还设有随动光学目标发生器5，虹膜采集摄像头1、红外补光灯2、随动光学目标发生器5分别与微控制器3连接；微控制器3连接PC机。

微控制器3包括虹膜识别电路、主控电路、虹膜识别电路，虹膜识别电路、虹膜识别电路分别连接主控电路，虹膜识别电路连接指示灯6，虹膜识别电路还分别连接虹膜采集摄像头1和随动光学目标发生器5，主控电路通过连接PC机。

随动光学目标发生器是由多个发光LED和随机触发器组成；所述随机触发器连接多个发光LED。优选的，发光LED的数量可以为8个。

具体地，随动光学目标发生器是由8个发光LED和随机触发器组成，发光LED采用对人眼刺激性较小的绿光，亮度低，避免对眼睛造成伤害，主控电路控制随机触发器，来选择发光LED，被测人眼进行捕捉，捕捉过程瞳孔和虹膜发生相应变化。

需要说明的是，发光LED的数量不限于上述举例，可以根据识别过程和精度的需要进行选择，在此不再赘述。

如图2所示，虹膜识别电路包括虹膜识别芯片U1、晶振Y1、电容C1、电容C2，LIN通信芯片U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C4、二极管D1；芯片U1采用AT89S52芯片，芯片U1的第一时钟引脚和第二时钟引脚之间串联第一晶振Y1，晶振Y1的一端连接第一电容C1的一端，第一晶振Y1的另一端连接第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地，芯片U1的第一信号输入端连接第三电阻R3的一端，同时连接通信芯片U2的信号输出端，芯片U1的第一信号输出端连接同时连接通信芯片U2的信号输入端，通信芯片U2的电源控制端连接二极管D1的阴极同时连接12V直流电，二极管D1的阳极连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接通信芯片U2的第一信号控制管脚，芯片U1的I/O接口连接虹膜采集摄像头1和随动光学目标发生器5。

如图3所示，主控电路包括主控单元和与主控单元连接的存储单元；其中主控单元包括主控芯片U11、晶振Y2、电阻R68、电容C34、电容C35；主控芯片U11的第一时钟引脚和第二时钟引脚之间串联晶振Y2，晶振Y2的一端连接电容C35的一端，晶振Y2的另一端连接电容C34的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地；电阻R68并联在晶振Y2两端。

如图4所示，存储单元包括EEPROM芯片AT24C256BN-SH-B，主控芯片U11的串行时钟管脚SCL和串行数据管脚SDA分别对应连接EEPROM芯片的串行时钟管脚SCL和串行数据管脚SDA。

支架4顶部与虹膜采集摄像头1连接处设有活动转头，活动转头选用万向接头，接头由一对相对方位为90°的普通铰链组成，使杠杆能转向任何方向，中部设有伸缩机构，伸缩机构是在支架中部安装波纹伸缩节，通过波纹管相互拧接配合实现支架高度的调整。

活动转头在任意方向的转动角度范围为0-180度。

本实用新型的便携式虹膜识别装置的工作过程如下：

1、判断是否是活体虹膜

随动光学目标发生器，使被测试者的眼球在该随动目标的刺激下发生跳视，虹膜摄像头采集正常的虹膜图像,以及被测者眼球跳视后的虹膜图像，然后发送至虹膜识别电路部分实现对所采集的两幅虹膜图像进行处理、比较和判决,以确定是否是活体虹膜；对两幅虹膜图像进行处理的关键是找出两幅图像中的瞳孔中心坐标。识别为活体虹膜后通过指示灯显示识别成功。

2、采集虹膜信息进行存储

通过虹膜摄像头继续采集虹膜信息，并将采集的虹膜信息发送至PC机即计算机进行存储。

3、身份认证

虹膜摄像头继续采集虹膜信息将图像通过多种传输形式远程给计算机进行处理，将采集的虹膜信息与存储的虹膜信息进行对比，从而完成身份认证的功能。信息比对成功后PC机发送通信指令给微控制器3，由微控制器3控制指示灯显示认证成功。

本实用新型采用镜面反馈方式，方便用户使用。用户在使用该采集装置进行虹膜注册或者识别时，只需要直视设备镜面部分即可，利用支架上的伸缩机构和活动转头调整眼睛与设备间的距离，以便设备采集清晰的图像，获取的虹膜图像将上传到PC机，由其自动进行分析和识别。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。