一種虹膜識別鏡頭和裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種虹膜識別鏡頭和裝置，通過在鏡頭中設置紅外光源和可見光源向待識別人員的眼睛發(fā)射紅外光和可見光，并通過成像裝置設置的分光模塊和濾波模塊將人員的眼睛所反射的一路光線分成可見光人眼成像光線和一路紅外光人眼成像光線，從而在成像時得到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像，并根據(jù)得到的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像對待識別人員的身份進行識別，通過本實用新型，提高了虹膜識別的用戶體驗。
【專利說明】
一種虹膜識別鏡頭和裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及圖像處理領域，具體而言，涉及一種虹膜識別鏡頭和裝置。
【背景技術】
[0002]目前，信息安全和員工考勤等領域中需要對人員身份進行驗證，如何在進行人員的身份認證時準確鑒定一個人的身份，已成為一個關鍵技術。傳統(tǒng)的身份認證由于極易偽造和丟失，越來越難以滿足社會的需求，隨著生物特征識別技術的發(fā)展，通過人體的生物信息(如:指紋、臉部、虹膜、視網(wǎng)膜、手形、手背靜脈、聲音等)對不同人員的身份進行識別，已經(jīng)越來越多的得到了應用。
[0003]相關技術中，在通過虹膜識別對人員的身份進行驗證時，需要事先采集相關人員的虹膜圖像進行存儲，并在對人員的身份進行驗證時，需要虹膜識別設備采集身份待驗證的人員的人眼圖像，并從采集到的人眼圖像定位虹膜區(qū)域，從而對該人員的身份進行驗證。
[0004]在通過虹膜識別對人員的身份進行驗證的過程中，需要人眼在虹膜識別鏡頭的中心區(qū)域出現(xiàn)，才可以采集人眼的虹膜圖像，從而進行虹膜識別，造成通過虹膜圖像進行身份驗證的時間長，降低虹膜識別的用戶體驗。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種虹膜識別鏡頭和裝置，以提高虹膜識別的用戶體驗。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種虹膜識別鏡頭，包括:成像裝置和為所述成像裝置配置的至少一個紅外光源以及至少一個可見光源；
[0007]所述紅外光源和所述可見光源設置在所述成像裝置周圍；
[0008]所述成像裝置包括依次設置的分光模塊、濾波模塊和成像模塊。
[0009]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述分光模塊包括平行設置的分束棱鏡和反射棱鏡，所述分束棱鏡和所述反射棱鏡與所述濾波模塊的夾角呈45度。
[0010]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述濾波模塊包括:并列設置的紅外截止濾波片和可見光截止濾波片。
[0011]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述成像模塊包括依次設置的成像物鏡和成像傳感器。
[0012]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述紅外光源和所述可見光源為多個時，多個所述紅外光源和所述可見光源分別在所述成像裝置的采集區(qū)域內(nèi)均勻設置。
[0013]第二方面，本實用新型實施例提供了一種虹膜識別裝置，包括上述的虹膜識別鏡頭，所述虹膜識別裝置還包括:虹膜圖像處理模塊和虹膜圖像存儲模塊；
[0014]所述虹膜圖像處理模塊分別與所述虹膜識別鏡頭和所述虹膜圖像存儲模塊連接。
[0015]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述虹膜圖像處理模塊采用處理器或者微處理器。
[0016]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述虹膜圖像存儲模塊采用閃存式存儲器、硬盤式存儲器、多媒體卡微型存儲器、卡片式存儲器、磁存儲器、磁盤或者光盤。
[0017]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述虹膜識別裝置還包括:二次電池；
[0018]所述二次電池，分別與所述虹膜識別鏡頭、所述虹膜圖像處理模塊和所述虹膜圖像存儲模塊連接。
[0019]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，所述二次電池采用鋰電池或者鎳電池。
[0020]本實用新型實施例提供的一種虹膜識別鏡頭和裝置，通過在鏡頭中設置紅外光源和可見光源向待識別人員的眼睛發(fā)射紅外光和可見光，并通過成像裝置設置的分光模塊和濾波模塊將人員的眼睛所反射的一路光線分成可見光人眼成像光線和一路紅外光人眼成像光線，從而在成像時得到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像，并根據(jù)得到的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像對待識別人員的身份進行識別，與現(xiàn)有技術中通過虹膜識別對人員的身份進行驗證的過程中需要人眼在虹膜識別鏡頭的中心區(qū)域出現(xiàn)才可以采集人眼的虹膜圖像相比，無需人眼在虹膜識別鏡頭的中心區(qū)域出現(xiàn)，就可以采集人眼的虹膜圖像進行人員身份的驗證，從而減少了通過虹膜圖像進行身份驗證的時間，提高了虹膜識別的用戶體驗，使得從長距離或者是大畫幅圖像中迅速地進行虹膜圖像識別變得可能。
[0021]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0023]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種虹膜識別鏡頭的概括示意圖；
[0024]圖2示出了本實用新型實施例所提供的一種虹膜識別鏡頭的詳細示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]考慮到相關技術中，在通過虹膜識別對人員的身份進行驗證時，需要事先采集相關人員的虹膜圖像進行存儲，并在對人員的身份進行驗證時，需要虹膜識別設備采集身份待驗證的人員的人眼圖像，并從采集到的人眼圖像定位虹膜區(qū)域，從而對該人員的身份進行驗證?；诖?，本實用新型實施例提供了一種虹膜識別鏡頭和裝置，下面通過實施例進行描述。
[0027]實施例
[0028]參見圖1，本實施例提供了一種虹膜識別鏡頭，包括:成像裝置和為成像裝置配置的至少一個紅外光源100以及至少一個可見光源102;
[0029]紅外光源100和可見光源102設置在成像裝置周圍；
[0030]成像裝置包括依次設置的分光模塊104、濾波模塊106和成像模塊108;
[0031]紅外光源100，用于向待識別人員的眼睛發(fā)出紅外光，使得成像裝置采集到待識別人員的眼睛在紅外光源照射下得到的紅外光照明人眼圖像；
[0032]可見光源102，用于向待識別人員的眼睛發(fā)出可見光，使得成像裝置采集到待識別人員的眼睛在可見光源照射下得到的可見光人眼圖像；
[0033]分光模塊104，用于將待識別人員的眼睛反射的一路光線分為兩路人眼成像光線，兩路人眼成像光線均包括可見光和紅外光；
[0034]濾波模塊106，用于對兩路成像光線進行濾波操作，得到一路可見光人眼成像光線和一路紅外光人眼成像光線；
[0035]成像模塊108，用于對得到的可見光人眼成像光線和紅外光人眼成像光線進行成像處理，分別得到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像。
[0036]參見圖2，為虹膜識別鏡頭的具體結構圖，其中圖中虛線表示環(huán)境光或者可見光源的光束，實線表示紅外光束。
[0037]具體地，分光模塊包括平行設置的分束棱鏡200和反射棱鏡202，分束棱鏡200和反射棱鏡202與濾波模塊的夾角呈45度;分束棱鏡200，用于將待識別人員的眼睛反射的一路光線中的部分光線反射到反射棱鏡202，并透射一路光線的另一部分光線，將一路光線分為兩路人眼成像光線;反射棱鏡202，用于將分束棱鏡200反射的部分光線反射到濾波模塊。
[0038]分束棱鏡200和反射棱鏡202與濾波模塊除了以上的設置方式之外，還可以呈其他的角度進行設置，以對待識別人員的眼睛反射的光線進行分光操作，這里不再一一贅述。
[0039]濾波模塊包括:并列設置的紅外截止濾波片204和可見光截止濾波片206;紅外截止濾波片204，用于將兩路成像光線中的一路成像光線進行濾波操作，得到一路可見光人眼成像光線;可見光截止濾波片206，用于對兩路成像光線中的一路成像光線進行濾波操作，得到一路紅外光人眼成像光線。
[0040]成像模塊包括依次設置的成像物鏡208和成像傳感器210;成像物鏡208，用于對可見光人眼成像光線和紅外光人眼成像光線進行光學處理;成像傳感器210，用于對光學處理后的可見光人眼成像光線和紅外光人眼成像光線進行成像操作，分別得到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像。
[0041]成像傳感器210可以使用現(xiàn)有的任何用于成像的互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CM0S)器件或者電荷親合元件(Charge-coupled Device，CCD)，這里不再--贊述。
[0042]優(yōu)選地，為了在更廣闊的區(qū)域中對待識別人員的虹膜圖像進行采集，在虹膜識別鏡頭中，可以在成像裝置的采集區(qū)域內(nèi)設置多個紅外光源和可見光源，多個紅外光源和可見光源分別在成像裝置的采集區(qū)域內(nèi)均勻設置。其中，紅外光源和可見光源的設置數(shù)量與采集虹膜圖像的區(qū)域范圍呈正比。
[0043]成像裝置的采集區(qū)域，就是包括成像裝置以及成像裝置周圍的預設區(qū)域，用于對待識別人員的虹膜圖像進行采集。
[0044]可見光源，用于對環(huán)境光的亮度進行補充，從而在環(huán)境光較暗的區(qū)域中，也可以通過采集虹膜圖像來對待識別人員的身份進行驗證。
[0045]為了使可見光源在周圍環(huán)境光亮度不足的情況下對環(huán)境的亮度進行補充，虹膜識別鏡頭還設置有光線傳感器，用于實時獲取虹膜識別鏡頭周圍的環(huán)境亮度，并反饋給虹膜識別裝置，使得虹膜識別裝置根據(jù)虹膜識別鏡頭周圍的環(huán)境亮度判斷是否啟動可見光源，對對環(huán)境的亮度進行補充。
[0046]在本實施例中，虹膜識別裝置控制可見光源的具體流程包括以下步驟(I)至步驟
(5):
[0047](I)通過光線傳感器獲取當前虹膜識別鏡頭周圍環(huán)境的亮度值；
[0048](2)判斷獲取的亮度值是否小于預設的可見光源啟動亮度閾值，如果是則執(zhí)行步驟4，如果否則執(zhí)行步驟3;
[0049](3)判斷獲取的亮度值是否大于預設的可見光源停止亮度閾值，如果是則執(zhí)行步驟5，如果否則返回步驟I，其中，可見光源停止亮度閾值大于可見光源啟動亮度閾值；
[0050](4)向可見光源發(fā)送啟動指令，使得該可見光源開始工作，對環(huán)境的亮度進行補充；
[0051 ] (5)向可見光源發(fā)送停止指令，使得該可見光源停止工作。
[0052]綜上所述，通過在虹膜識別鏡頭上設置光線傳感器，獲取虹膜識別鏡頭周圍的環(huán)境光，并在周圍光線較暗時，啟動可見光源對周圍的環(huán)境光進行補充，使得虹膜識別鏡頭在環(huán)境光較暗的區(qū)域中也可以采集虹膜圖像。
[0053]因此，上述的虹膜識別鏡頭進行成像的過程包括:通過環(huán)境光或者可見光源和紅外光源分別發(fā)出的照明光束照射到待識別人員的人眼，人眼會向虹膜識別鏡頭反射包括可見光和紅外光的一路光線，該一路光線經(jīng)過分束棱鏡后分為兩路光線，其中一路光線繼續(xù)穿過分束棱鏡，進入可見光截止濾波片，另一束則沿著分束棱鏡的垂直方向出射，經(jīng)過反射棱鏡后進入紅外截止濾波片。紅外截止濾波片只允許可見光波段的光束通過，紅外光束截止?？梢姽饨刂篂V波片只允許紅外光束透過，可見光束截止。經(jīng)過成像物鏡之后，在成像傳感器上成像。因此虹膜識別鏡頭分別得到了一張普通照明人眼圖像和一張紅外照明人眼圖像。
[0054]在成像過程中，所使用的虹膜識別鏡頭可以優(yōu)先使用光學視場范圍更大、焦距更長的虹膜識別鏡頭，這樣在成像的畫面內(nèi)，不需要將虹膜圖像放置在圖像的中間位置，不需要主動配合即可完成虹膜圖像的采集。
[0055]在獲取到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像之后，需要對獲取的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像進行處理，從而對待識別人員的身份進行驗證，所以在本實施例中，還提出一種虹膜識別裝置，包括上述實施例描述的虹膜識別鏡頭、虹膜圖像處理模塊和虹膜圖像存儲模塊；
[0056]虹膜圖像處理模塊分別與虹膜識別鏡頭和虹膜圖像存儲模塊連接；
[0057]虹膜圖像處理模塊，用于獲取虹膜識別鏡頭得到的待識別人員的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像，并通過獲取到的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像以及虹膜圖像存儲模塊中存儲的已登記虹膜圖像，對待識別人員的身份進行驗證；
[0058]虹膜圖像存儲模塊，用于對已登記虹膜圖像進行存儲。
[0059]已登記虹膜圖像，包括:在通過虹膜圖像進行人員識別之前所采集的人員的虹膜圖像和相應的圖像特征。
[0060]在虹膜識別裝置中，已登記虹膜圖像的獲取過程包括以下步驟(I)至步驟(3):
[0061](I)通過虹膜識別鏡頭獲取到人員的虹膜圖像；
[0062](2)通過虹膜圖像處理模塊對虹膜圖像進行處理，得到相應的圖像特征；
[0063](3)將得到的圖像特征和相應的虹膜圖像一起存儲到虹膜圖像存儲模塊中。
[0064]虹膜圖像處理模塊，可以使用現(xiàn)有的任何處理器、微處理器或者處理芯片，對獲取的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像進行處理，這里不再一一贅述。
[0065]虹膜圖像存儲模塊中存儲的已登記虹膜圖像可以涉及單個人，也可以涉及多個人。虹膜圖像存儲模塊包括但不限于:閃存式存儲器、硬盤式存儲器、多媒體卡微型存儲器、卡片式存儲器(例如，SD或XD存儲器)、磁存儲器、磁盤、光盤、RAM、SRAM、EEPROM和PROM的存儲介質(zhì)中的至少一個，來對已登記虹膜圖像進行存儲。
[0066]在本實例提出的虹膜識別裝置中，通過虹膜識別鏡頭將可見光拍攝的人眼圖像和紅外光拍攝的人眼圖像經(jīng)過統(tǒng)一成像在成像傳感器上，形成可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像。再經(jīng)過虹膜圖像處理模塊，將該可見光人眼圖像和該紅外光人眼圖像，通過普通環(huán)境光照明的可見光人眼圖像進行人眼定位，然后對紅外照明的人眼圖像進行虹膜圖像識別。然后根據(jù)識別的虹膜圖像進行人員身份的驗證。
[0067]在本實施例中，為了從可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像中對待識別人員的身份進行驗證，虹膜圖像處理模塊包括:
[0068]圖像獲取單元，用于獲取虹膜識別鏡頭得到的待識別人員的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像；
[0069]融合處理單元，用于對可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像進行融合處理，得到融合圖像；
[0070]區(qū)域確定單元，用于從得到的融合圖像中確定出人眼圖像區(qū)域；
[0071]圖像確定單元，用于在人眼圖像區(qū)域中確定出紅外光虹膜圖像；
[0072]驗證單元，用于根據(jù)確定出的紅外光虹膜圖像，對待識別人員的身份進行驗證。
[0073]在區(qū)域確定單元中，通過預設的圖像算法從融合圖像中確定出人眼圖像區(qū)域。
[0074]預設的圖像算法?？梢允乾F(xiàn)有的任何可以從上述融合圖像中確定出人眼圖像區(qū)域的圖像算法，這里不再一一贅述。
[0075]具體地，驗證單元包括:
[0076]圖像特征檢測子單元，用于對紅外光虹膜圖像進行圖像特征檢測，得到紅外光虹膜圖像的圖像特征；
[0077]判斷子單元，用于判斷是否從虹膜圖像存儲模塊中查詢出與紅外光虹膜圖像的圖像特征最接近的圖像特征；
[0078]身份確定子單元，用于當判斷子單元的判斷結果為是時，則虹膜圖像處理模塊確定待識別人員通過身份驗證。
[0079]為了使虹膜識別裝置在供電的電源因故障而不能繼續(xù)對虹膜識別裝置供電時，還可以使虹膜識別裝置繼續(xù)工作，那么虹膜識別裝置還包括:二次電池。
[0080]二次電池，分別與虹膜識別鏡頭、虹膜圖像處理模塊和虹膜圖像存儲模塊連接。
[0081]二次電池，用于分別為虹膜識別鏡頭、虹膜圖像處理模塊和虹膜圖像存儲模塊供電。
[0082]其中，二次電池可以是鋰電池、鎳電池，還可以是其他任何可以為虹膜識別裝置提供電量的充電電池，這里不再一一贅述。
[0083]通過設置二次電池作為虹膜識別裝置的備用電源，可以在虹膜識別裝置突然斷電的情況下，通過作為備用電源的二次電池為虹膜識別裝置供電，使得虹膜識別裝置在供電的電源出現(xiàn)故障時，也可以采集人員的虹膜圖像，方便了用戶使用。
[0084]綜上所述，本實施例提供的一種虹膜識別鏡頭和裝置，通過在鏡頭中設置紅外光源和可見光源向待識別人員的眼睛發(fā)射紅外光和可見光，并通過成像裝置設置的分光模塊和濾波模塊將人員的眼睛所反射的一路光線分成可見光人眼成像光線和一路紅外光人眼成像光線，從而在成像時得到可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像，并根據(jù)得到的可見光人眼圖像和紅外光人眼圖像對待識別人員的身份進行識別，與現(xiàn)有技術中通過虹膜識別對人員的身份進行驗證的過程中需要人眼在虹膜識別鏡頭的中心區(qū)域出現(xiàn)才可以采集人眼的虹膜圖像相比，無需人眼在虹膜識別鏡頭的中心區(qū)域出現(xiàn)，就可以采集人眼的虹膜圖像進行人員身份的驗證，從而減少了通過虹膜圖像進行身份驗證的時間，提高了虹膜識別的用戶體驗，使得從長距離或者是大畫幅圖像中迅速地進行虹膜圖像識別變得可能。
[0085]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種虹膜識別鏡頭，其特征在于，包括:成像裝置和為所述成像裝置配置的至少一個紅外光源以及至少一個可見光源； 所述紅外光源和所述可見光源設置在所述成像裝置周圍； 所述成像裝置包括依次設置的分光模塊、濾波模塊和成像模塊。2.根據(jù)權利要求1所述的虹膜識別鏡頭，其特征在于，所述分光模塊包括平行設置的分束棱鏡和反射棱鏡，所述分束棱鏡和所述反射棱鏡與所述濾波模塊的夾角呈45度。3.根據(jù)權利要求1所述的虹膜識別鏡頭，其特征在于，所述濾波模塊包括:并列設置的紅外截止濾波片和可見光截止濾波片。4.根據(jù)權利要求1所述的虹膜識別鏡頭，其特征在于，所述成像模塊包括依次設置的成像物鏡和成像傳感器。5.根據(jù)權利要求1所述的虹膜識別鏡頭，其特征在于，所述紅外光源和所述可見光源為多個時，多個所述紅外光源和所述可見光源分別在所述成像裝置的采集區(qū)域內(nèi)均勻設置。6.—種虹膜識別裝置，包括權利要求1-5任一項所述的虹膜識別鏡頭，其特征在于，所述虹膜識別裝置還包括:虹膜圖像處理模塊和虹膜圖像存儲模塊； 所述虹膜圖像處理模塊分別與所述虹膜識別鏡頭和所述虹膜圖像存儲模塊連接。7.根據(jù)權利要求6所述的虹膜識別裝置，其特征在于，所述虹膜圖像處理模塊采用處理器或者微處理器。8.根據(jù)權利要求7所述的虹膜識別裝置，其特征在于，所述虹膜圖像存儲模塊采用閃存式存儲器、硬盤式存儲器、多媒體卡微型存儲器、卡片式存儲器、磁存儲器、磁盤或者光盤。9.根據(jù)權利要求6所述的虹膜識別裝置，其特征在于，所述虹膜識別裝置還包括:二次電池； 所述二次電池，分別與所述虹膜識別鏡頭、所述虹膜圖像處理模塊和所述虹膜圖像存儲豐吳塊連接。10.根據(jù)權利要求9所述的虹膜識別裝置，其特征在于，所述二次電池采用鋰電池或者鎳電池。
【文檔編號】G03B15/02GK205485217SQ201620257468
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】高俊雄, 廖文哲, 王金平
【申請人】武漢虹識技術有限公司