一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置的制作方法

本实用新型涉及一种生物识别装置技术领域，具体为一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置。

背景技术：

生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定，目前市场核心技术主要为人脸识别或虹膜识别等单一模式的生物识别方案，前者受光线及照明的影响较大，会经常出现无法采集的情况，且人脸识别的误识率过高，算法的提升无法从根本解决这个问题，后者采集多为近距离，甚至接触式，应用范围有限，用户体验差，此外，不同的系统采集不同的信息，用户及生物信息不统一，多设备成本高，管理较为复杂。另外现有的类似设备在长期使用后镜头表面会粘附杂物，不及时清除的话会严重影响使用。

因此，需要设计一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置来解决此类问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，包括装置本体、外壳、螺纹接口、红外镜头组、光学镜头、红外补光灯、HC-SR501人体红外传感器、安装孔、蓄电池、ARM架构多核主板、存储模块、无线收发模块、螺纹、被测物、红外滤光片和CMOS 感光元件，所述装置本体的外侧设置有所述外壳，所述外壳正面的中部设置有所述螺纹接口，所述螺纹接口的一端固定连接有所述红外镜头组，所述红外镜头组的后端设置有所述螺纹，所述红外镜头组的前端安装有所述光学镜头，所述光学镜头的外侧安装有所述红外补光灯，所述光学镜头的后侧安装有所述CMOS感光元件，所述外壳正面的左下角安装有所述HC-SR501人体红外传感器，所述外壳内部的后端安装有所述ARM架构多核主板，所述ARM架构多核主板的一侧安装有所述蓄电池，所述ARM架构多核主板的前端安装有所述存储模块，所述存储模块的一侧安装有所述无线收发模块，所述装置本体的外部设置有所述被测物。

进一步的，所述蓄电池与所述HC-SR501人体红外传感器、所述ARM架构多核主板、所述存储模块、所述无线收发模块和所述CMOS感光元件电性连接，所述无线收发模块和所述CMOS感光元件与所述ARM架构多核主板电性连接，所述ARM架构多核主板电性连接所述光学镜头和所述红外补光灯。

进一步的，所述装置本体的后端设置有多媒体接口、USB接口等多个设备接口。

进一步的，所述外壳与所述HC-SR501人体红外传感器通过紧固件固定连接。

进一步的，所述外壳的上下两端均设置有安装孔。

进一步的，所述螺纹接口与所述红外镜头组通过所述螺纹固定连接。

进一步的，所述光学镜头与所述ARM架构多核主板通过所述CMOS感光元件连接。

进一步的，所述光学镜头与所述CMOS感光元件之间安装有红外滤光片。

进一步的，还包括清洗组件，所述清洗组件，包括安装在光学镜头、红外补光灯外部的保护罩，所述红外镜头组外部设置有保护壳，保护壳位于保护罩一端上设置有保护筒，保护筒内侧设置有喷水孔、接水槽、导流孔、存水箱，喷水孔与水泵出口连通，水泵进口与存水箱内部的水连通，水泵将水抽送至喷水孔喷出，水沿着保护罩流下，通过接水槽、导流孔引导重新进入存水箱；

所述的保护罩外侧与清洗块贴紧，清洗块采用软质弹性材料制成，且清洗块固定在清洗杆一端，清洗杆另一端通过第一销轴与保护壳铰接；

清洗杆中间部分还通过第二销轴与齿条铰接，齿条顶部与弹簧一端连接固定，弹簧另一端与弹簧块连接固定，弹簧块固定在保护壳上；

齿条底部装入导向块的导向槽内，且齿条与半齿轮啮合传动，半齿轮上的卡齿只在其圆周的一半上分布，且半齿轮固定在电机的输出轴上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，单一设备实现多模信息的采集，同时采集处理人脸及左右眼的多重信息；远距离非接触式，用户体验更好，也可有效的避免补光等反光对人脸及虹膜采集和识别的影响；红外应用，能够对可见光有很好的控制，避免了不必要的光线干扰；较其他采集拥有更强的用户友好性，可以通过选择人脸+左眼虹膜+右眼虹膜这三个因子的不同组合方式来实现不同安全等级要求下的不同认证识别方式。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的左视内部结构示意图；

图3是本实用新型的光学架构结构示意图；

图4是本实用新型的系统模块架构结构示意图；

图5是本实用新型的清洗组件结构示意图；

附图标记中：1-装置本体；2-外壳；3-螺纹接口；4-红外镜头组；5-光学镜头；6-红外补光灯；7-HC-SR501人体红外传感器；8-安装孔；9-蓄电池； 10-ARM架构多核主板(主要用于处理数据，收发控制指令，提供电气元器件的接口，可直接采用现有电脑主板)；11-存储模块；12-无线收发模块；13- 螺纹；14-被测物；15-红外滤光片；16-CMOS感光元件。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，包括装置本体1、外壳2、螺纹接口3、红外镜头组4、光学镜头5、红外补光灯6、HC-SR501人体红外传感器7、安装孔8、蓄电池 9、ARM架构多核主板10、存储模块11、无线收发模块12、螺纹13、被测物 14、红外滤光片15和CMOS感光元件16，装置本体1的外侧设置有外壳2，外壳2正面的中部设置有螺纹接口3，螺纹接口3的一端固定连接有红外镜头组4，红外镜头组4的后端设置有螺纹13，红外镜头组4的前端安装有光学镜头5，光学镜头5的外侧安装有红外补光灯6，光学镜头5的后侧安装有CMOS 感光元件16，外壳2正面的左下角安装有HC-SR501人体红外传感器7，外壳 2内部的后端安装有ARM架构多核主板10，ARM架构多核主板10的一侧安装有蓄电池9，ARM架构多核主板10的前端安装有存储模块11，存储模块11的一侧安装有无线收发模块12，装置本体1的外部设置有被测物14。

进一步的，蓄电池9与HC-SR501人体红外传感器7、ARM架构多核主板 10、存储模块11、无线收发模块12和CMOS感光元件16电性连接，无线收发模块12和CMOS感光元件16与ARM架构多核主板10电性连接，ARM架构多核主板10电性连接光学镜头5和红外补光灯6，蓄电池9为HC-SR501人体红外传感器7、ARM架构多核主板10、存储模块11、无线收发模块12和CMOS感光元件16的工作提供所需电能，无线收发模块12和CMOS感光元件16能够将接收到的信息实时发送给ARM架构多核主板10，ARM架构多核主板10控制光学镜头5和红外补光灯6的工作。

进一步的，装置本体1的后端设置有多媒体接口、USB接口等多个设备接口，使用方便，可以灵活对接更多外部设备，扩充外部功能，提高了装置本体1的实用性。

进一步的，外壳2与HC-SR501人体红外传感器7通过紧固件固定连接， HC-SR501人体红外传感器7用于实时监测被测物14的到来情况，当监测到被测物接近装置本体1，便会将信号发送给ARM架构多核主板10，灵敏快捷，便于启动装置本体1进行工作，在提高其工作效率的同时，也避免其始终处于开机状态，节省了电能，降低了使用成本。

进一步的，外壳2的上下两端均设置有安装孔8，便于实现装置本体1的多方位安装，扩大了其使用范围。

进一步的，螺纹接口3与红外镜头组4通过螺纹13固定连接，操作简单，方便安装、拆卸、检修和更换，降低了劳动强度，便于后期维护和管理。

进一步的，光学镜头5与ARM架构多核主板10通过CMOS感光元件16连接，CMOS感光元件16能够将光学镜头5采集到的图像转化为电信号发送给 ARM架构多核主板10，从而方便其后续定位和识别等工作的进行，灵活实用，成像效果好，提高了装置本体1的采集效率。

进一步的，光学镜头5与CMOS感光元件16之间安装有红外滤光片15，能够滤除杂散光线，保证了采集图像的清晰性，增强了装置本体1的识别效果。

工作原理：该种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，装置本体1的外侧设置有外壳2，外壳2的上下两端均设置有安装孔8，便于实现装置本体 1的多方位安装，扩大了其使用范围，外壳2正面的中部设置有螺纹接口3，螺纹接口3的一端固定连接有红外镜头组4，红外镜头组4的后端设置有螺纹 13，螺纹接口3与红外镜头组4通过螺纹13固定连接，操作简单，方便安装、拆卸、检修和更换，降低了劳动强度，便于后期维护和管理，红外镜头组4 的前端安装有光学镜头5，光学镜头5的外侧安装有红外补光灯6，红外应用，能够避免自然光线的干扰，提高了装置本体1的采集效率，光学镜头5的后侧安装有CMOS感光元件16，光学镜头5与CMOS感光元件16之间安装有红外滤光片15，能够滤除杂散光线，保证了采集图像的清晰性，增强了装置本体 1的识别效果，外壳2正面的左下角安装有HC-SR501人体红外传感器7，外壳2与HC-SR501人体红外传感器7通过紧固件固定连接，HC-SR501人体红外传感器7用于实时监测被测物14的到来情况，当监测到被测物接近装置本体 1，便会将信号发送给ARM架构多核主板10，灵敏快捷，便于启动装置本体1 进行工作，在提高其工作效率的同时，也避免其始终处于开机状态，节省了电能，降低了使用成本，外壳2内部的后端安装有ARM架构多核主板10，ARM 架构多核主板10上设置有人脸及虹膜算法模块，方便对接收到的图像信号进行定位、对比、分析和识别，光学镜头5与ARM架构多核主板10通过CMOS 感光元件16连接，CMOS感光元件16能够将光学镜头5采集到的图像转化为电信号发送给ARM架构多核主板10，从而方便其后续定位和识别等工作的进行，灵活实用，成像效果好，提高了装置本体1的采集效率，ARM架构多核主板10的一侧安装有蓄电池9，ARM架构多核主板10的前端安装有存储模块11，可将ARM架构多核主板10处理后的图像进行存储，提高了装置本体1工作的安全性，存储模块11的一侧安装有无线收发模块12，能够将装置本体1与外部控制终端之间的信号进行相互传输，灵活快捷，便于对装置本体1进行远程监控和管理，装置本体1的后端设置有多媒体接口、USB接口等多个设备接口，使用方便，可以灵活对接更多外部设备，扩充外部功能，提高了装置本体1的实用性，装置本体1的外部设置有被测物14，在使用时，当HC-SR501 人体红外传感器7监测到被测物14站立在装置本体1前侧时，便会将信号发送给ARM架构多核主板10，ARM架构多核主板10在接收到信号后会立即启动光学镜头5和红外补光灯6工作，采集到的人脸和虹膜图像在被CMOS感光元件16转化为电信号后发送给ARM架构多核主板10进行定位和算法识别，输出的结果则被暂时保存到存储模块11中，方便与其他硬件进行对接时使用，这种人脸与虹膜双模采集与智能识别的装置，不仅安装简单，管理方便，而且灵活快捷，智能高效，稳定可靠，安全实用，工作效率高，识别效果好，适用范围广，工作成本低，设计人性化。

参见图5，由于在长时间使用后，光学镜头5外表面容易沾染灰尘或其它杂物，这会严重影响本实用新型的使用，因此，申请人增加了清洗组件，用于对光学镜头5外表面进行清洗；

所述清洗组件，包括安装在光学镜头5、红外补光灯6外部的保护罩32，所述红外镜头组4组外部设置有保护壳17，保护壳17位于保护罩32一端上设置有保护筒18，保护筒18内侧设置有喷水孔19、接水槽20、导流孔21、存水箱22，喷水孔19与水泵出口连通，水泵进口与存水箱22内部的水连通，水泵将水抽送至喷水孔19喷出，水沿着保护罩32流下，通过接水槽20、导流孔21引导重新进入存水箱；

所述的保护罩32外侧与清洗块34贴紧，清洗块34采用软质弹性材料制成，可以是软质橡胶、海绵等，且清洗块34固定在清洗杆33一端，清洗杆 33另一端通过第一销轴26与保护壳17铰接；

清洗杆33中间部分还通过第二销轴25与齿条31铰接，齿条31顶部与弹簧24一端连接固定，弹簧24另一端与弹簧块23连接固定，弹簧块23固定在保护壳17上；

齿条31底部装入导向块29的导向槽30内，且齿条31与半齿轮27啮合传动，半齿轮27上的卡齿只在其圆周的一半上分布，且半齿轮27固定在电机的输出轴28上，电机可通过驱动输出轴28转动来驱动半齿轮转动，半齿轮转动时，当其卡齿与齿条啮合时，半齿轮驱动齿条克服弹簧弹力下移，直到卡齿不再与齿条啮合，在此过程中，清洗杆驱动清洗块34从保护罩32顶部移动到底部，完成一次清洗；

半齿轮的卡齿不再与齿条啮合时，半齿轮继续转动，齿条会在弹簧弹力作用下上移，也就使得清洗杆驱动清洗块34从保护罩32底部移动到顶部，完成另次清洗；

整个过程中可以喷水，以保证清洗质量。使用时，可以结合图像识别技术，通过采集初始图像和现有图像进行比对，判断保护罩上是否有异物。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、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物限定。