本实用新型涉及技术领域，尤其涉及一种高效识别的虹膜锁。
背景技术：
目前使用指纹方式开锁的产品大致有：箱包、柜锁、挂锁等，这些产品大都采用半导体电容式指纹锁(内设半导体电容式指纹传感器)。半导体电容式指纹传感器因其分辨率低、采图质量不佳等缺点，无法区别及识别假指纹(硅胶指纹)、湿手指、刀纹等，容易给用户带来保密性、开锁便利性方面的问题。
更详细地，半导体电容式指纹锁产品存在以下缺点：
1)半导体电容式传感器根据视频识别(RF)与电容感应变化来采集指纹信息，采集的图像容易模糊，影响生物特征点数据信息的准确率；
2)半导体电容式传感器通过手指接触按压方式获取指纹信息，当人体本身带有静电时，若ESD(静电释放)防护措施处理不好，容易损坏半导体电容式传感器及影响到产品工作的可靠性；
3)半导体电容式传感器无法处理、识别湿手指及刀纹图像等，这与电容式传感器特性有关，造成用户使用不便。
目前的科技形式来看，只有采用高清晰虹膜识别技术，采用先进的生物检测传感器及先进的虹膜算法，采用高清晰红外摄像技术，结合眼球追综系统、瞳孔缩变、动态眨眼检测、优化810um可见光图像等特性，采集到生物唯一的虹膜信息，结合通过M4MCU处理快速处理虹膜算法，新的采集生物技术能有效解决半导体电容式指纹锁产品存在的问题。
技术实现要素：
本实用新型提供一种高效识别的虹膜锁，解决的技术问题是，现有的半导体电容式指纹锁，无法区别及识别假指纹(硅胶指纹)、湿手指、刀纹等。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种高效识别的虹膜锁，设有MCU 模组及与其电气连接的供电模组、高清晰摄像头模组、马达模组、重置开关与蜂鸣器；
所述供电模组用于为所述MCU模组供电以及通过所述MCU模组为所述高清晰摄像头模组、所述马达模组、所述重置开关与所述蜂鸣器供电；
所述MCU模组用于控制所述高清晰摄像头模组采集眼球图像；以及，对采集的所述眼球图像进行分析，确定眼球中心位置后进行眼球快速追踪、动态眨眼检测、瞳孔缩变检测，提取生物虹膜有效信息；以及，对识别出的所述生物虹膜有效信息，控制驱动所述马达模组进行开锁；以及，根据所述眼球图像控制所述蜂鸣器发出对应的声音提示及警报声；
所述重置开关用于控制所述MCU模组进行重置；
所述高清晰摄像头模组用于响应所述MCU模组的控制采集眼球图像；
所述马达模组用于响应所述MCU模组的控制驱动进行开锁；
所述蜂鸣器用于响应所述MCU模组的控制发出所述对应的声音提示及警报声。
具体地，所述高清晰摄像头模组包括镜头、IR LED模块、虹膜摄像传感器；所述MCU模组包括MCU芯片及与其电气连接的晶体、UART接口、FLASH存储器和接近传感器；所述马达模组包括马达驱动芯片和直流马达。
优选地，所述MCU芯片采用ARM Cortex-M4内核，包含ART图像加速器及I2C接口、时钟接口、MIPI接口、SPI接口、UART接口、GPIO接口、ADC 接口。
具体地，所述IR LED模块电气连接所述I2C接口，通过I2C协议进行交互通信；
所述虹膜摄像传感器电气连接一个所述MIPI接口，通过MIPI协议进行交互通信；
所述马达驱动芯片电气连接第一个GPIO接口，通过GPIO协议接收所述MCU芯片的驱动控制；
所述直流马达电气连接所述马达驱动芯片；
所述接近传感器电气连接第二个所述GPIO接口，通过GPIO协议与所述 MCU芯片进行交互通信；
所述FLASH存储器电气连接一个所述SPI接口，通过SPI协议与所述MCU 芯片进行交互通信；
所述重置开关电气连接第三个所述GPIO接口，通过GPID协议与所述MCU 芯片进行交互通信；
所述蜂鸣器电气连接第四个所述GPIO接口，通过GPID协议接收所述MCU 芯片的驱动控制。
优选地，所述供电模组包括USB插座、充电模块、锂电池和低压差线性稳压器；所述USB插座电气连接所述充电模块；所述充电模块电气连接所述MCU 芯片和所述锂电池，所述锂电池还电气连接所述MCU芯片和所述低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器还电气连接所述MCU芯片；
所述MCU芯片的充电状态输出引脚给所述充电模块一个充电信号，充电电源从所述USB插座输入后经过所述充电模块到达所述锂电池为所述锂电池充电；当断开所述充电电源时，所述锂电池的输出电压经过所述低压差线性稳压器输入到所述MCU芯片，并且所述MCU芯片还对所述锂电池的所述输出电压进行ADC采集。
具体地，所述虹膜摄像传感器采用选用逐行扫描曝光、低照度的COMS，所述镜头为低视场角、高倍率镜头。
具体地，所述IR LED模块包括底板及固定在底板上的IR LED与IR滤光片，所述IR LED与所述底板偏移3°。
本实用新型提供的一种高效识别的虹膜锁，使用逐行全局曝光、低照度的虹膜摄像传感器并结合低视场角、高倍率的镜头及MCU芯片内部的图像处理器组成高清晰摄像头，采用非接触式设计实现输出高清晰生物虹膜图像，有效地根除因人体静电原因导致的半导体电容式传感器损坏及传感器干扰的问题，产品的可靠性得到很好的保障；
安装IR LED与底板偏移3°，使IR LED照射角度自动集中在眼球位置，底板与IR LED(铝基板)有效结合既满足IR LED结构安装要求，又能解决IR LED的发热问题，增大了该虹膜锁进行红外补光的面积并提高了其补光的可靠性；
MCU模组对采集的所述眼球图像进行分析，确定眼球中心位置后进行眼球快速追踪、动态眨眼检测、瞳孔缩变检测，提取生物虹膜有效信息，根据识别出的所述生物虹膜有效信息并可减少运算数据量，控制驱动所述马达模组进行开锁，能够高效区别及识别假指纹(硅胶指纹)、湿手指、刀纹等，还能根据所述眼球图像控制所述蜂鸣器发出对应的声音提示及警报声，产品的保密性、开锁的便利性、稳定性得到了保障，从根源上解决提高箱包锁、柜锁等产品在安全性、稳定性问题；
虹膜摄像传感器与MCU数据通讯采用高速MIPI(高达810Mbps)数据连接，对其它SPI数据总线实施数字GND包络，能有效滤除静电，防止静电干扰；
高清晰摄像头模组采用超小结构(5*5mm)集成，能够满足产品精简空间的要求。通过使用小封张、低照度的虹膜摄像传感器，并使用COB生产工艺制成，能够进一步满足产品小型化、可靠性的要求。且模组与模组之间采用分离式安装结构，可满足外观产品不同的装配需求。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的功能性结构图；
图2是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的剖视图；
图3是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的安装示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的安装示意图；
图5是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的产品结构布局图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的功能性结构图，如图1 所示。在本实施例中，一种高效识别的虹膜锁，设有MCU模组1及与其电气连接的供电模组2、高清晰摄像头模组3、马达模组4、重置开关5与蜂鸣器6；
所述供电模组2用于为所述MCU模组1供电以及通过所述MCU模组1为所述高清晰摄像头模组3、所述马达模组4、所述重置开关5与所述蜂鸣器6供电；
所述MCU模组1用于控制所述高清晰摄像头模组3采集眼球图像；以及，对采集的所述眼球图像进行分析(多枚组眼球图像，由3-5枚管理员同时处理)，确定眼球中心位置后进行眼球快速追踪、动态眨眼检测、瞳孔缩变检测，提取生物虹膜有效信息；以及，对识别出的所述生物虹膜有效信息，控制驱动所述马达模组4进行开锁；以及，根据所述眼球图像控制所述蜂鸣器6发出对应的声音提示及警报声；
所述重置开关5用于控制所述MCU模组1进行重置；
所述高清晰摄像头模组3用于响应所述MCU模组1的控制采集眼球图像；
所述马达模组4用于响应所述MCU模组1的控制驱动进行开锁；
所述蜂鸣器6用于响应所述MCU模组1的控制发出所述对应的声音提示及警报声。
参见，图2是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组3(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的剖视图；图3是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组3(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的安装示意图；图4是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的高清晰摄像头模组3(主要含镜头与虹膜摄像传感器)的安装示意图。其中， FPC为软性连接板材，与钢片同属于安装辅助器件。
具体地，所述高清晰摄像头模组3包括镜头31(图中未示出)、IR LED模块32、虹膜摄像传感器33(优选IMX132)；所述MCU模组1包括MCU芯片 11及与其电气连接的晶体12(优选频率24M)、UART接口13、FLASH存储器14和接近传感器15；所述马达模组4包括马达驱动芯片41(优选BA6208，双向驱动)和直流马达42(优选正反转型，100MA，3.3V)。通过所述重置开关5 及所述接近传感器15的开关来唤醒所述MCU模组1工作；
优选地，所述MCU芯片11采用ARMCortex-M4内核，包含ART图像加速器及I2C接口、时钟接口、MIPI接口、SPI接口、UART接口13、GPIO接口、 ADC接口等，未使用到的其他元器件以及接口，本申请中并未列出。
具体地，所述IR LED模块32电气连接所述I2C接口，通过I2C协议进行交互通信；
所述虹膜摄像传感器33电气连接一个所述MIPI接口，通过MIPI协议(高达810Mbps，能够满足高清晰采集图像的传输要求)进行交互通信；
所述马达驱动芯片41电气连接第一个GPIO接口，通过GPIO协议接收所述MCU芯片11的驱动控制；
所述直流马达42电气连接所述马达驱动芯片41；
所述接近传感器15电气连接第二个所述GPIO接口，通过GPIO协议与所述MCU芯片11进行交互通信；
所述FLASH存储器14电气连接一个所述SPI接口，通过SPI协议与所述 MCU芯片11进行交互通信；
所述重置开关5电气连接第三个所述GPIO接口，通过GPID协议与所述 MCU芯片11进行交互通信；
所述蜂鸣器6电气连接第四个所述GPIO接口，通过GPID协议接收所述 MCU芯片11的驱动控制。
优选地，所述供电模组2包括USB插座21、充电模块22、锂电池23 (300mA/H)和低压差线性稳压器24(也称LDO)；所述USB插座21电气连接所述充电模块22；所述充电模块22电气连接所述MCU芯片11和所述锂电池23，所述锂电池23还电气连接所述MCU芯片11和所述低压差线性稳压器 24，所述低压差线性稳压器24还电气连接所述MCU芯片11；
所述MCU芯片11的充电状态输出引脚给所述充电模块22一个充电信号，充电电源从所述USB插座21输入后经过所述充电模块22到达所述锂电池23 为所述锂电池23充电；当断开所述充电电源时，所述锂电池23的输出电压经过所述低压差线性稳压器24输入到所述MCU芯片11(3.3V)，并且所述MCU 芯片11还对所述锂电池23的所述输出电压进行ADC采集。
具体地，所述虹膜摄像传感器33采用选用逐行扫描曝光、低照度的COMS，所述镜头31为低视场角、高倍率镜头31。
具体地，所述IR LED模块32包括底板32-1及固定在底板32-1上的IR LED32-2与IR滤光片32-3，所述IR LED32-2与所述底板32-1偏移3°。
参见，图5是本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁的产品结构布局图。
本实用新型实施例提供的一种高效识别的虹膜锁，使用逐行全局曝光、低照度的虹膜摄像传感器33并结合低视场角、高倍率的镜头31及MCU芯片11 内部的图像处理器组成高清晰摄像头，采用非接触式设计实现输出高清晰生物虹膜图像，有效地根除因人体静电原因导致的半导体电容式传感器损坏及传感器干扰的问题，产品的可靠性得到很好的保障；
安装IR LED32-2与底板32-1偏移3°，使IR LED32-2照射角度自动集中在眼球位置，底板32-1与IR LED32-2(铝基板)有效结合既满足IR LED32-2 结构安装要求，又能解决IR LED32-2的发热问题，增大了该虹膜锁进行红外补光的面积并提高了其补光的可靠性；
MCU模组1对采集的所述眼球图像进行分析，确定眼球中心位置后进行眼球快速追踪、动态眨眼检测、瞳孔缩变检测，提取生物虹膜有效信息，根据识别出的所述生物虹膜有效信息并可减少运算数据量，控制驱动所述马达模组4 进行开锁，能够高效区别及识别假指纹(硅胶指纹)、湿手指、刀纹等，还能根据所述眼球图像控制所述蜂鸣器6发出对应的声音提示及警报声，产品的保密性、开锁的便利性、稳定性得到了保障，从根源上解决提高箱包锁、柜锁等产品在安全性、稳定性问题；
虹膜摄像传感器33与MCU数据通讯采用高速MIPI(高达810Mbps)数据连接，对其它SPI数据总线实施数字GND包络，能有效滤除静电，防止静电干扰；
高清晰摄像头模组3采用超小结构(5*5mm)集成，能够满足产品精简空间的要求。通过使用小封张、低照度的虹膜摄像传感器33，并使用COB生产工艺制成，能够进一步满足产品小型化、可靠性的要求。且模组与模组之间采用分离式安装结构，可满足外观产品不同的装配需求。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。