一种人机交互式虹膜图像自动采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物特征识别技术领域。更具体地，涉及一种人机交互式虹膜图像自动采集装置。
【背景技术】
[0002]虹膜识别技术在生物识别领域具有准确性高、安全性好、识别速度快等显著优势。在虹膜识别系统中，虹膜图像的采集是整个系统的最前端环节，也是难度较大的一个重要环节。
[0003]目前的虹膜图像采集装置中，常用一个筒状的外壳确定用户的眼睛位置，使用者贴紧外壳时，内部的成像模块拍摄用户的虹膜。这种采集装置需要用户每次都与该装置主动接触，需要的很大程度的配合，而且众多用户同时使用一台装置时会带来卫生隐患。
[0004]而非接触的虹膜识别装置，常常使用一片冷光镜置于镜头前，当用户在冷光镜中可以看到自己的眼睛时，认为虹膜区域正对镜头。但是由于每个人的左右眼视力可能不同，视野大小可能不同，导致左右眼视野差距大的用户感觉已经对准了冷光镜时，实际位置却偏离镜头的情况。
[0005]因此，需要提供一种人机交互式虹膜图像自动采集装置。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的在于提供一种人机交互式虹膜图像自动采集装置，采用非接触的采集装置，并在采集过程中对用户实时有效地反馈采集到的眼睛区域信息，降低卫生隐患，减小用户的配合难度，提升用户的使用体验。
[0007]为达到上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0008]—种人机交互式虹膜图像自动采集装置，该装置包括:设置于外壳内的人脸图像采集单元、测距单元、数据处理器单元、虹膜图像采集单元、照明单元、人机交互单元、和设置于外壳外且与外壳连接的俯仰单元；
[0009]人脸图像采集单元，采集人脸图像；
[0010]测距单元，测量用户脸部至人脸图像采集单元的距离并生成距离信息；
[0011]数据处理单元，根据人脸图像生成第一人机交互指令，根据距离信息生成第二人机交互指令或根据距离信息生成俯仰控制指令和照明控制指令；
[0012]虹膜图像采集单元，采集虹膜图像；
[0013]照明单元，根据照明控制指令为虹膜图像采集单元的图像采集区域照明；
[0014]数据处理单元还根据虹膜图像生成第三人机交互指令；
[0015]人机交互单元，根据第一人机交互指令发出对正人脸图像采集单元的位置提示，根据第二人机交互指令发出靠近或远离人脸图像采集单元的位置提示，根据第三人机交互指令发出左右移动的位置提示；
[0016]俯仰单元，根据俯仰控制指令带动外壳调整俯仰角度。
[0017]优选地，测距单元为超声波测距器或激光测距器。
[0018]优选地，虹膜图像采集单元包括:同轴设置的红外光滤光片、变焦镜头和红外光图像传感器。
[0019]优选地，照明单元包括:红外光源和光源驱动器，红外光源为多个发光二极管组成，光源驱动器根据照明控制指令提供相应的输出电流以使得红外光源发出适当强度的光线。
[0020]优选地，人机交互单元包括:液晶显示屏和语音模块，液晶显示屏根据不同的人机交互指令显示相应的文字或图像形式的位置提示，语音模块根据不同的人机交互指令发出相应的语音形式的位置提示。
[0021 ] 优选地，数据处理器单元包括数据处理器和接口模块，接口模块为以下接口种类的一项或任意组合.-USB接口，网线接口，串口。
[0022]优选地，俯仰单元包括:电机和俯仰机构，电机为步进电机，电机根据俯仰控制指令控制俯仰机构带动外壳调整俯仰角度。
[0023]本发明的有益效果如下:
[0024]1.采用可见光图像传感器和处理器模块定位人脸，从而控制电机带动俯仰模块调整俯仰角度以适应用户的身高，不需用户过多配合。
[0025]2.采用液晶显示屏给出提示语，或实时显示红外光图像传感器拍摄到的人眼图像以便让用户能够方便的得知自己眼睛所处的位置，实现画面上的人机交互，便于用户调整位置对准镜头。
[0026]3.采用测距模块和处理器模块判断用户和本装置的距离，然后通过语音模块对用户进行提示，实现声音上的人机交互，便于用户调整位置进入到可识别距离内。
[0027]4.采用变焦镜头和红外光图像传感器拍摄用户虹膜，与采用定焦镜头的装置相比具有更大的可识别范围。
【附图说明】
[0028]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0029]图1示出人机交互式虹膜图像自动采集装置的结构框图。
[0030]图2示出人机交互式虹膜图像自动采集装置的人机交互面板的示意图。
[0031]图3示出人机交互式虹膜图像自动采集装置的内部结构图。
[0032]图4示出人机交互式虹膜图像自动采集装置的工作流程图。
【具体实施方式】
[0033]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0034]如图1所示，本实施例提供的人机交互式虹膜图像自动采集装置，包括:设置于外壳I内的人脸图像采集单元2、测距单元3、数据处理器单元4、虹膜图像采集单元5、照明单元6、人机交互单元7、和设置于外壳I外且与外壳I连接的俯仰单元8 ;
[0035]人脸图像采集单元2，采集人脸图像；
[0036]测距单元3，测量用户脸部至人脸图像采集单元2的距离并生成距离信息；
[0037]数据处理单元4，根据人脸图像生成第一人机交互指令，根据距离信息生成第二人机交互指令或根据距离信息生成俯仰控制指令和照明控制指令；
[0038]虹膜图像采集单元5，采集虹膜图像；
[0039]照明单元6，根据照明控制指令为虹膜图像采集单元5的图像采集区域照明；
[0040]数据处理单元4还根据虹膜图像生成第三人机交互指令；
[0041]人机交互单元7，根据第一人机交互指令发出对正人脸图像采集单元2的位置提示，根据第二人机交互指令发出靠近或远离人脸图像采集单元2的位置提示，根据第三人机交互指令发出左右移动的位置提示；
[0042]俯仰单元8，根据俯仰控制指令带动外壳I调整俯仰角度。
[0043]其中，
[0044]人脸图像采集单元2包括:同轴设置的广角镜头9和可见光图像传感器10，广角镜头9的焦距在8-12mm范围内，可见光图像传感器10为CXD或CMOS图像传感器。可见光图像传感器10的启停受数据处理单元4的控制，并将采集到的人脸图像传送到数据处理单元4，数据处理单元4通过现有的人脸定位算法确定人脸位置，从而控制俯仰单元8带动外壳I及外壳I内的所有功能单元调整俯仰角度以适应用户的身高。
[0045]测距单元3为超声波测距模块或激光测距模块。测距单元3的启停受数据处理单元4的控制，并将距离信息传送到数据处理单元4，数据处理单元4通过距离信息可以判断用户与人脸图像采集单元2的距离。
[0046]虹膜图像采集单元5包括:同轴设置的红外光滤光片11、变焦镜头12和红外光图像传感器13，红外光滤光片11为只允许红外光通过的光学滤光片，变焦镜头12的变焦范围为22-50_，红外光图像传感器13为CXD或CMOS图像传感器且其像素数至少为500万，红外光图像传感13受数据处理单元4的控制并将拍摄到的虹膜图像传送到数据处理单元4。
[0047]照明单元5包括:红外光源14和光源驱动器15，红外光源14为峰值波长850-940nm的多个发光二极管(LED)组成，光源驱动器15在数据处理单元4的控制下，根据照明控制指令提供相应的输出电流以使得红外光源14发出对于测量用户脸部至人脸图像采集单元2的距离而言适当强度的光线。
[0048]人机交互单元7包括:液晶显示屏16和语音模块17，液晶显示屏16为分辨率不小于640 X 480像素的两块屏幕左右对称组成。液晶显示屏16在数据处理单元4的控制下，即根据不同的人机交互指令显示相应的文字或图像