虹膜识别硬件模组及终端设备的制作方法

本实用新型涉及生物识别技术领域，具体而言，涉及一种虹膜识别硬件模组及终端设备。

背景技术：

生物识别技术是近年来兴起的身份识别技术，相对于传统的身份识别技术(例如钥匙、密码、电子标签等)具有更高的安全性、便捷性、泛用性，常见的生物识别技术有指纹、人脸、虹膜、声音识别等。其中，虹膜识别技术，简单来说是一种基于眼睛中的虹膜进行身份识别的安全检测技术，与现在流行的指纹识别、人脸识别等生物识别技术具有更高的准确度和优越性。虹膜识别技术之所以成为发展迅速的研究热点，是因为人体虹膜具有如下特点：1、防伪性，虹膜与人体生命共生共息，可以保证生理组织的真实性，有高度的防伪性；2、非接触性，可以在一定距离内获取虹膜数字图像，无需用户接触设备，对人身没有侵犯，易被公众接受；3、唯一性，每个虹膜所包含的信息都不相同，具有独一无二的个人特征；4、稳定性，虹膜在人的一生中相当稳定，基本不会变化。

最初的虹膜识别设备不能独立完成整个虹膜识别功能，需要借助其他辅助设备，用户使用起来不方便，为了更好地提高用户体验，现有的虹膜识别设备虽然可以实现整个虹膜识别过程，在使用便利上有了一定改善，但是结构比较复杂，而且成本也比较高。另外，在整个虹膜识别过程中，采集到清晰稳定的虹膜图像至关重要，它是虹膜识别成功的有效前提，通常虹膜识别设备的安装角度、环境光线以及镜头焦距等都在一定程度上影响虹膜图像的采集，因此现有的虹膜识别设备的应用场合受限，不便于终端厂商集成。

因此，如何解决现有技术中硬件虹膜识别设备存在的结构复杂、识别成功率不高、不便于集成、用户体验不好的问题，是本领域技术人员所关注的重点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种虹膜识别硬件模组及终端设备，以解决现有技术中硬件虹膜识别设备存在的结构复杂、不便于集成的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实施新型实施例提供一种虹膜识别硬件模组，所述虹膜识别硬件模组包括虹膜图像采集组件及核心处理单板，所述虹膜图像采集组件包括光学镜头及图像传感器，所述图像传感器与所述核心处理单板电连接；所述光学镜头用于使虹膜成像于所述图像传感器上；所述图像传感器用于获取虹膜图像，并将所述虹膜图像转换成数字信号后发送至核心处理单板；所述核心处理单板用于依据接收的所述数字信号提取出虹膜特征信息，并依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别。

进一步地，所述虹膜图像采集组件还包括采集组件支架，所述采集组件支架上设有套筒，所述光学镜头卡接在所述套筒内。

进一步地，所述虹膜图像采集组件还包括补光灯及电源基板，所述补光灯及所述电源基板均设置在所述采集组件支架上，且所述补光灯位于所述光学镜头的两侧，所述电源基板用于给所述补光灯供电。

进一步地，所述补光灯与所述核心处理单板电连接，所述核心处理单板还用于控制所述补光灯为所述虹膜图像的采集提供光源。

进一步地，所述虹膜识别硬件模组还包括显示组件，所述显示组件包括显示屏及显示屏支架，所述显示屏卡接于所述显示屏支架上。

进一步地，所述显示屏与所述核心处理单板电连接，所述核心处理单板还用于控制所述显示屏显示所述虹膜图像的采集和识别过程。

进一步地，所述虹膜识别硬件模组还包括底板，所述显示屏支架上设有连接部，所述显示屏支架通过所述连接部与所述底板连接。

进一步地，所述底板上设有卡接部，所述底板通过所述卡接部与所述核心处理单板连接。

进一步地，所述核心处理单板上设有卡槽，所述图像传感器通过排线与所述卡槽电连接。

本实用新型实施例还提供一种终端设备，所述终端设备包括壳体及虹膜识别硬件模组，所述虹膜识别硬件模组设置于所述壳体内。所述虹膜识别硬件模组包括虹膜图像采集组件及核心处理单板，所述虹膜图像采集组件包括光学镜头及图像传感器，所述图像传感器与所述核心处理单板电连接；所述光学镜头用于使虹膜成像于所述图像传感器上；所述图像传感器用于获取虹膜图像，并将所述虹膜图像转换成数字信号后发送至核心处理单板；所述核心处理单板用于依据接收的所述数字信号提取出虹膜特征信息，并依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的虹膜识别硬件模组及终端设备，所述虹膜识别硬件模组包括虹膜图像采集组件及核心处理单板，所述虹膜图像采集组件包括光学镜头及图像传感器，所述图像传感器与所述核心处理单板电连接，所述虹膜识别硬件模组进行虹膜识别时，通过所述光学镜头使虹膜成像于所述图像传感器上，所述图像传感器用于获取虹膜图像并将获取的所述虹膜图像转换成数字信号后发送至所述核心处理单板，所述核心处理单板接收到所述虹膜图像后提取出虹膜特征信息，然后依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别。本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组及终端设备结构简单，尺寸小，易集成，识别成功率高，应用场合广。

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。

图1示出了本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组的功能模块图。

图2示出了本实用新型实施例所提供的虹膜图像采集组件的结构示意图。

图3示出了本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组的第一视角的结构示意图。

图4示出了本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组的第二视角的结构示意图。

图标：100-虹膜识别硬件模组；110-虹膜图像采集组件；120-核心处理单板；130-显示组件；140-底板；111-光学镜头；112-图像传感器；113-采集组件支架；114-补光灯；115-电源基板；116-补光灯基板；121-卡槽；131-显示屏；132-显示屏支架；141-卡接部；1131-套筒；1321-连接部。

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。

下面将结合本实用新型实施例中附图，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。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

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。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，为本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组100的功能模块图。需要说明的是，在本实施例中，所述虹膜识别硬件模组100可以独立工作，也可集成于终端设备，所述终端设备可包括所述虹膜识别硬件模组100及壳体，优选地，所述虹膜识别硬件模组100设置于所述壳体内。在本实施例中，所述终端设备可以是，但不限于，智能门锁、门禁/安防终端、保险箱、储物箱等。

在本实施例中，所述虹膜识别硬件模组100可包括虹膜图像采集组件110、核心处理单板120及显示组件130，所述虹膜图像采集组件110、显示组件130均与所述核心处理单板120电连接，所述核心处理单板120用于接收所述虹膜图像采集组件110采集的虹膜图像并对其进行解析处理以提取出所述虹膜图像中的虹膜特征信息，然后依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别，所述显示组件130用于实时显示所述虹膜图像的采集和识别过程。

具体地，所述核心处理单板120接收到所述虹膜图像后，首先需要对所述虹膜图像进行针对性预处理以消除外界环境的不确定因素对采集的虹膜图像造成的影响，所述虹膜图像的预处理过程通常包括图像增强、图像滤波、图像分割等操作。所述核心处理单板120在对所述虹膜图像进行预处理后，通过提取虹膜纹理中的细节特征并对其进行编码，从而得到所述虹膜特征信息，通常提取虹膜特征信息包括图像模板制作、特征提取、目标识别、算法编码等操作。最后，所述核心处理单板120将提取出的虹膜特征信息与预先存储的虹膜模板信息进行匹配和识别。优选地，该虹膜图像的匹配识别过程可包括特征序列编码、序列相似度匹配等操作。可以理解，在本实施例中，所述预存储的虹膜模板信息包括至少一个，所述核心处理单板120将提取出的虹膜特征信息与预先存储的每一个虹膜模板信息进行比对以计算出匹配相似度，若该虹膜特征信息与其中一个虹膜模板信息的匹配相似度在预设的范围内，则判定该虹膜图像通过识别，否则判定该虹膜图像不通过识别。

请参照图2，为本实用新型实施例所提供的虹膜图像采集组件110的结构示意图。在本实施例中，所述虹膜图像采集组件110包括光学镜头111、图像传感器112、采集组件支架113、补光灯114及电源基板115，所述光学镜头111、图像传感器112、补光灯114及电源基板115均设置在所述采集组件支架113上。在本实施例中，所述采集组件支架113上设有套筒1131，所述光学镜头111卡接在所述套筒1131内，以固定所述光学镜头111，所述图像传感器112与所述光学镜头111的位置对应以便虹膜的反射光经过所述光学镜头111聚焦后在图像传感器112上生成虹膜图像。例如，在本实施例中，所述光学镜头111及所述图像传感器112可位于一条中心线上，所述图像传感器112的尺寸可略大于光学镜头111的尺寸，以便所述图像传感器112生成完整的虹膜图像。

在本实施例中，所述图像传感器112与所述核心处理单板120电连接，所述光学镜头111用于接收人眼虹膜的反射光，以使虹膜可以良好成像于所述图像传感器112上。所述图像传感器112用于获取虹膜图像，并将获取的所述虹膜图像转换成数字信号后发送至所述核心处理单板120以便所述核心处理单板120解析和处理，提取出虹膜特征信息。所述核心处理单板120用于依据接收的所述数字信号提取出虹膜特征信息，并依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别。

在本实施例中，所述图像传感器112可优选为CMOS图像传感器，但不限定于此。

在本实施例中，所述补光灯114与所述核心处理单板120电连接，所述核心处理单板120还用于控制所述补光灯114为所述虹膜图像的采集提供光源。在本实施例中，所述采集组件支架113的两端设置有补光灯基板116，所述补光灯114设置在所述补光灯基板116上。可以理解，所述补光灯114优选地设置于所述光学镜头111的两侧，以提供一个良好的虹膜图像采集环境，得到更加清晰、完整的虹膜信息图像，从而提高虹膜识别的成功率。在本实施例中，当进行虹膜图像的采集时，所述补光灯114可依据外界环境的光线提供适宜的照明，例如，当外界光线不足，导致采集的虹膜图像不清晰，此时补光灯114可以提供适宜的光照强度，不会引起眼睛不适，还能提高采集的虹膜图像的质量。

在本实施例中，所述电源基板115与所述补光灯114电连接，所述电源基板115用于给所述补光灯114供电。

请参照图3，为本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组100的第一视角的结构示意图。如图3所示，所述显示组件130包括显示屏131及显示屏支架132，所述显示屏131卡接于所述显示屏支架132上以使所述显示屏131稳固。

在本实施例中，所述显示屏131与所述核心处理单板120电连接，所述核心处理单板120还用于控制所述显示屏131显示所述虹膜图像的采集和识别过程。例如，所述核心处理单板120可控制所述显示屏131显示虹膜图像的识别结果，在虹膜识别完成时通过所述显示屏131显示“识别成功”、“识别失败”等。优选地，所述显示屏131与所述核心处理单板120可通过排线实现电连接。

进一步地，所述虹膜识别硬件模组100还可包括底板140，所述显示屏支架132上设有连接部1321，所述显示屏支架132通过所述连接部1321与所述底板140连接，从而使所述显示组件130固定在所述底板140上。

在本实施例中，所述底板140上设有卡接部141，所述底板140通过所述卡接部141与所述核心处理单板120连接，从而将所述核心处理单板120固定在所述底板140上。

需要说明的是，在本实施例中，所述显示组件130可与所述虹膜图像采集组件110连接。例如，可通过螺栓连接所述显示屏支架132与所述采集组件支架113，从而实现整个虹膜识别硬件模组100的固定。

请参照图4，为本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组100的第二视角的结构示意图。如图4所示，在所述核心处理单板120上设有卡槽121，所述图像传感器112可通过排线与所述卡槽121电连接。具体地，可用排线的一端与所述图像传感器112连接，排线的另一端卡接在所述卡槽121内，从而实现所述图像传感器112与所述核心处理单板120的电连接。

需要说明的是，本实施例中所提供的虹膜识别硬件模组100带有虹膜识别所需要的所有软硬件结构，终端设备厂商可通过集成该虹膜识别硬件模组100即可实现终端设备上的虹膜识别功能。该虹膜识别硬件模组100通过对其内部的软硬件模块进行人性化、标准化的设计，例如，针对安装高度距离地面1米至1.5米(并不限定于此高度)的终端设备，考虑到人体站立时识别对象(虹膜)的位置，对补光灯114、光学镜头111的安装角度，光学镜头111的焦距设置、核心处理单板120中软硬件的配置参数等进行了特别的处理和优化，以确保该虹膜识别硬件模组100在进行虹膜识别时所有模块处于最好的条件，从而保证虹膜识别的成功率大大提升。同时，终端设备集成商无需在集成上做额外的辅助设计(例如，镜头、光源、电源等)，也不需要考虑该虹膜识别硬件模组100安装的角度、光线的补光、光学镜头111的焦距等。

综上所述，本实用新型提供的虹膜识别硬件模组及终端设备，所述虹膜识别硬件模组包括虹膜图像采集组件、显示组件、核心处理单板及底板，所述虹膜图像采集组件包括光学镜头、图像传感器、采集组件支架、补光灯及电源基板，所述光学镜头、图像传感器、补光灯及电源基板均设置在所述采集组件支架上，所述采集组件支架上设有套筒，所述光学镜头卡接在所述套筒内，所述补光灯位于所述光学镜头的两侧，所述电源基板用于给所述补光灯供电，所述图像传感器、补光灯均与所述核心处理单板电连接。所述显示组件包括显示屏及显示屏支架，所述显示屏卡接于所述显示屏支架上，所述显示屏支架通过连接部与所述底板连接，所述底板通过卡接部与所述核心处理单板连接，所述显示屏与核心处理单板电连接。在采集虹膜图像时，补光灯在核心处理单板的控制下为虹膜图像的采集提供良好的照明环境，补光灯的光线照射到人眼虹膜并经过该虹膜反射，反射光线通过光学镜头后在图像传感器上成像，所述图像传感器将获取的虹膜图像转换为数字信号后发送至核心处理单板，所述核心处理单板依据接收的所述数字信号提取出虹膜特征信息，并依据所述虹膜特征信息对所述虹膜进行匹配和识别。本实用新型实施例所提供的虹膜识别硬件模组及终端设备结构简单，尺寸小，易集成，识别成功率高，应用场合广。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。