本實(shí)用新型涉及虹膜識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于虹膜識別的考場人員的識別裝置。

背景技術(shù)：

基于活體虹膜識別的考試考場系統(tǒng)管理裝置及其系統(tǒng)可以有效監(jiān)管考試，達(dá)到防止作弊的目的。準(zhǔn)確確認(rèn)考生身份，防止替考、代考等舞弊行為，是教育部門一直努力解決的問題。當(dāng)前考場驗(yàn)證一般都采用身份證、指紋識別和人像識別等方式。

指紋識別是應(yīng)用較早的生物識別技術(shù)。在第二代身份證信息中已經(jīng)包含了指紋信息，但是手指的傷口、干裂和脫皮都會影響到指紋識別效果。

人像識別系統(tǒng)也已得到廣泛應(yīng)用，比如駕?？荚嚲褪遣捎眠@種方式。但是人像識別方法對于鑒別雙胞胎很難奏效，整容和化妝也會增加識別的難度。

虹膜識別技術(shù)多年來一直被視為一種相當(dāng)安全和簡單的生物識別安全措施，但現(xiàn)在出現(xiàn)的虹膜識別方案和產(chǎn)品存在很多隱患，通過虹膜復(fù)制技術(shù)，在經(jīng)過100至200迭代重復(fù)之后，可于10分鐘之內(nèi)通過算法生產(chǎn)一個仿造的虹膜。

現(xiàn)有技術(shù)中的考試管理，普遍采用人臉識別進(jìn)行身份認(rèn)證，它的缺點(diǎn)也非常明顯，人像識別方法對于鑒別雙胞胎很難奏效，整容和化妝也會增加識別的難度，現(xiàn)有的虹膜識別裝置大多都是依靠PC平臺整套設(shè)備的體積巨大，可移動性差，對于所識別虹膜不能驗(yàn)證是否為活體虹膜；識別信息傳輸過程受帶寬影響大，不能做到及時傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述的技術(shù)缺陷之一。

為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種基于虹膜識別的考試考場管理系統(tǒng)，利用移動終端采集虹膜信息，移動方便，部署方便，改善了現(xiàn)有其他身份識別裝置，識別效率低、錯誤率高、安全性差等現(xiàn)狀。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種基于虹膜識別的考場人員的識別裝置，包括虹膜采集裝置、學(xué)生端PC機(jī)、教師端服務(wù)器、交換機(jī)；所述虹膜采集裝置包括虹膜CMOS攝像頭、紅外補(bǔ)光燈、微控制器；所述虹膜CMOS攝像頭設(shè)置在采集裝置的中部，所述虹膜CMOS攝像頭的四周環(huán)繞設(shè)有紅外補(bǔ)光燈，所述虹膜CMOS攝像頭處還設(shè)有隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器，所述虹膜CMOS攝像頭、紅外補(bǔ)光燈、隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器分別與微控制器連接；所述虹膜采集裝置分別與學(xué)生端PC機(jī)和交換機(jī)相連接，所述交換機(jī)連接教師端服務(wù)器。

所述微控制器包括虹膜采集電路、主控電路和識別電路；所述虹膜采集電路、主控電路依次連接，所述主控電路還連接語音提示電路、指示燈；虹膜采集電路連接虹膜CMOS攝像頭，主控電路連接隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器。

優(yōu)選的，所述紅外補(bǔ)光燈，包括紅外補(bǔ)償電路和LED燈帶，所述紅外補(bǔ)償電路輸出端連接LED燈帶，輸入端連接主控電路。

優(yōu)選的，所述LED燈帶上每個LED燈珠所在的位置與被采集眼球的連線與被采集眼球所在軸線形成的夾角為10度-15度。

優(yōu)選的，所述虹膜采集電路包括采集芯片、第一晶振、第一電容、第二電容；采集芯片的第一時鐘引腳和第二時鐘引腳之間串聯(lián)第一晶振，所述第一晶振的一端連接第一電容的一端，所述第一晶振的另一端連接第二電容的一端，所述第一電容的另一端和第二電容的另一端接地；采集芯片的串行時鐘管腳和串行數(shù)據(jù)管腳連接主控電路。

優(yōu)選的，所述采集芯片還連接數(shù)據(jù)選擇芯片，所述數(shù)據(jù)選擇芯片的幀同步管腳、通信時鐘管腳、頻率調(diào)制管腳分別連接采集芯片的相對應(yīng)管腳；所述數(shù)據(jù)選擇芯片連接主控電路。

優(yōu)選的，所述虹膜采集裝置通過USB數(shù)據(jù)線與學(xué)生端PC機(jī)相連接，通過網(wǎng)線與交換機(jī)相連接。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于虹膜識別的考場人員的識別裝置至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在原有考場識別裝置上增加虹膜采集裝置和隨動目標(biāo)發(fā)生器的硬件結(jié)構(gòu)，無論采用錄像、照片、假眼還是在隱形眼鏡上打印的方式，都無法攻破虹膜識別算法，每一次驗(yàn)證為活體虹膜驗(yàn)證，保密性高。

2、本裝置將教師端服務(wù)器、學(xué)生端PC機(jī)的PC平臺和虹膜采集裝置的嵌入式電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)算速度快，存儲海量，而且移動方便，部署方便。

3、所述虹膜采集電路和數(shù)據(jù)選擇芯片，將采集的虹膜圖像以像素為單位直接進(jìn)行傳輸，減少了數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)倪^程，同時也減少了實(shí)時傳輸帶寬，數(shù)據(jù)傳輸時采用數(shù)字信號，方便處理。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于虹膜識別的考場人員的識別裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于虹膜識別的考場人員的識別裝置中虹膜采集裝置的電路連接框圖；

圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例基于虹膜識別的考場人員的識別裝置虹膜采集電路的電路原理圖；

圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例基于虹膜識別的考場人員的識別裝置虹膜采集電路的電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例基于虹膜識別的考場人員的識別裝置主控電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種基于虹膜識別的考場人員的識別裝置，包括虹膜采集裝置1、學(xué)生端PC機(jī)2、教師端服務(wù)器3、交換機(jī)4，虹膜采集裝置1包括虹膜CMOS攝像頭101、紅外補(bǔ)光燈102、微控制器103；虹膜CMOS攝像頭設(shè)置在采集裝置的中部，下端固定連接支架，虹膜CMOS攝像頭的四周環(huán)繞設(shè)有紅外補(bǔ)光燈102，虹膜CMOS攝像頭101處還設(shè)有隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器104，虹膜CMOS攝像頭101、紅外補(bǔ)光燈102、隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器104分別與微控制器103連接；虹膜采集裝置1中的微控制器103通過USB數(shù)據(jù)線連接學(xué)生端PC機(jī)2，虹膜采集裝置1中的還通過網(wǎng)線連接交換機(jī)4；交換機(jī)分別連接教師端服務(wù)器3、學(xué)生端PC機(jī)2；虹膜采集裝置1支持IP網(wǎng)絡(luò)和USB接入，可以通過網(wǎng)線連接交換機(jī)4支持POE供電，同時也可以利用USB數(shù)據(jù)線連接學(xué)生端PC機(jī)2為虹膜采集裝置1供電，USB免驅(qū)動，接入方便，部署方便。

微控制器103包括虹膜采集電路、主控電路和識別電路；虹膜采集電路、主控電路依次連接，主控電路還連接語音提示電路106、指示燈105；虹膜采集電路連接虹膜CMOS攝像頭101，主控電路連接隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器104。

具體地，隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器104是由多個發(fā)光LED和隨機(jī)觸發(fā)器組成，發(fā)光LED采用對人眼刺激性較小的綠光，亮度低，避免對眼睛造成傷害，主控電路控制隨機(jī)觸發(fā)器，來選擇發(fā)光LED，被測人眼進(jìn)行捕捉，捕捉過程瞳孔和虹膜發(fā)生相應(yīng)變化。隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器，使被測試者的眼球在該隨動目標(biāo)的刺激下發(fā)生跳視，虹膜攝像頭采集正常的虹膜圖像,以及被測者眼球跳視后的虹膜圖像，然后發(fā)送至虹膜識別電路部分實(shí)現(xiàn)對所采集的兩幅虹膜圖像進(jìn)行處理、比較和判決,以確定是否是活體虹膜。

紅外補(bǔ)光燈包括紅外補(bǔ)償電路和LED燈帶，紅外補(bǔ)償電路輸出端連接LED燈帶，輸入端連接主控電路。LED燈帶上每個LED燈珠所在的位置與被采集眼球的連線與被采集眼球所在軸線形成的夾角為10度-15度。所形成夾角避免眼睛直視，引起瞳孔突然放大或縮小，從而導(dǎo)致采集的虹膜圖像有誤差，采用環(huán)形設(shè)計(jì)減小攝像頭拍攝時產(chǎn)生的噪聲點(diǎn)。

如圖3a所示，虹膜采集電路包括采集芯片U2、晶振Y21、電容C30、電容C31、電容C27，采集芯片U2采用OV7620芯片，采集芯片U2的第一時鐘引腳和第二時鐘引腳之間串聯(lián)第一晶振Y21，晶振Y21的一端連接第一電容C30的一端，第一晶振Y21的另一端連接第二電容C31的一端，第一電容C30的另一端和第二電容C31的另一端接地；采集芯片U2的串行時鐘管腳SCL和串行數(shù)據(jù)管腳SDA連接主控電路。

如圖3b所示，采集芯片U2還連接數(shù)據(jù)選擇芯片U4，數(shù)據(jù)選擇芯片U4選用SN74HC151N芯片，芯片U4的幀同步管腳VSYNC、通信時鐘管腳PCLK、頻率調(diào)制管腳HREF分別連接采集芯片U2的VSYNC管腳、PCLK管腳、HREF管腳；利用數(shù)據(jù)選擇芯片U4與虹膜采集芯片U2直接將采集的虹膜圖像以像素為單位直接進(jìn)行傳輸，減少了數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)倪^程，同時也減少了實(shí)時傳輸帶寬，數(shù)據(jù)傳輸時采用數(shù)字信號，方便處理。

如圖4所示，主控電路包括主控單元和與主控單元連接的存儲單元；其中主控單元包括主控芯片U11、晶振Y2、電阻R68、電容C34、電容C35；主控芯片U11的第一時鐘引腳和第二時鐘引腳之間串聯(lián)晶振Y2，晶振Y2的一端連接電容C35的一端，晶振Y2的另一端連接電容C34的一端，第一電容C1的另一端和第二電容C2的另一端接地；電阻R68并聯(lián)在晶振Y2兩端。主控芯片U11的串行時鐘管腳SCL和串行數(shù)據(jù)管腳SDA分別對應(yīng)采集芯片U2的串行時鐘管腳SCL和串行數(shù)據(jù)管腳SDA，主控電路的輸出端還連接USB接口芯片，通過USB連接學(xué)生端PC機(jī)。

本實(shí)用新型在使用時具體包括以下過程：

1、判斷是否是活體虹膜。

隨動光學(xué)目標(biāo)發(fā)生器，使被測試者的眼球在該隨動目標(biāo)的刺激下發(fā)生跳視，虹膜CMOS攝像頭采集正常的虹膜圖像,以及被測者眼球跳視后的虹膜圖像，然后發(fā)送至虹膜識別電路部分實(shí)現(xiàn)對所采集的兩幅虹膜圖像進(jìn)行處理、比較和判決,以確定是否是活體虹膜；對兩幅虹膜圖像進(jìn)行處理的關(guān)鍵是找出兩幅圖像中的瞳孔中心坐標(biāo)。識別為活體虹膜后通過指示燈顯示識別成功。

2、采集虹膜信息進(jìn)行存儲。

通過虹膜CMOS攝像頭繼續(xù)采集虹膜信息，并將采集的虹膜信息發(fā)送至教師端服務(wù)器即計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲。

3、身份認(rèn)證

虹膜CMOS攝像頭將采集的虹膜信息發(fā)送至學(xué)生端PC機(jī)，學(xué)生在學(xué)生端PC機(jī)考試輸入信息登錄驗(yàn)證時，采集的虹膜信息圖像發(fā)送至教師端服務(wù)器，與教師端服務(wù)器內(nèi)部存儲的虹膜信息進(jìn)行比對，從而完成身份認(rèn)證的功能。信息比對成功后，教師端服務(wù)器發(fā)送通信指令給學(xué)生端PC機(jī)，顯示認(rèn)證成功，學(xué)生端PC機(jī)也可以給虹膜采集裝置發(fā)送指令，虹膜采集裝置的主控電路接收到指令后控制語音提示電路進(jìn)行語音提示，進(jìn)行考試。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于虹膜識別的考場人員的識別裝置至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在原有考場識別裝置上增加虹膜采集裝置和隨動目標(biāo)發(fā)生器的硬件結(jié)構(gòu)，無論采用錄像、照片、假眼還是在隱形眼鏡上打印的方式，都無法攻破虹膜識別算法，每一次驗(yàn)證為活體虹膜驗(yàn)證，保密性高。

2、本裝置將教師端服務(wù)器、學(xué)生端PC機(jī)的PC平臺和虹膜采集裝置的嵌入式電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)算速度快，存儲海量，而且移動方便，部署方便。

3、所述虹膜采集電路和數(shù)據(jù)選擇芯片，將采集的虹膜圖像以像素為單位直接進(jìn)行傳輸，減少了數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)倪^程，同時也減少了實(shí)時傳輸帶寬，數(shù)據(jù)傳輸時采用數(shù)字信號，方便處理。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。