CN106407964B - 一种利用可见光源采集虹膜的装置、方法及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用可见光源采集虹膜的装置、方法及终端设备，可见光源投射光束的中心线与数码摄像头镜头中轴线在物距点处相交，当被采集者眼部位于物距区域内时，数码摄像头摄取眼部视频并输出，从而保证可见光源在眼部的反光点位于瞳孔位置，避免因反光点位于虹膜区域而导致采集的虹膜视频出现大量光斑，进而影响对虹膜的识别的问题，实现了可见光条件下对虹膜的采集，采集的视频清晰，可用于后期识别，同时具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。将所述利用可见光采集虹膜的装置应用于终端设备，可以应用终端设备实现身份识别，该终端设备同样具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。
Description
技术领域
本发明涉及生物识别技术领域，具体涉及一种利用可见光采集虹膜的装置、方法及终端设备。
背景技术
人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成，虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多互相交错的斑点、丝状、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。因此，可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。现有的对虹膜的采集采用红外线作为光源，需要专门的红外线发射和摄像设备，成本高昂，并且设备体积巨大，不适合在手机等终端设备上使用。而通过可见光作为光源对虹膜进行采集，则经常出现因可见光的反光点出现在虹膜位置而导致采集的虹膜上出现大面积光斑，不能用于后期识别的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用可见光作为光源实现虹膜采集，提供一种利用可见光源采集虹膜的装置、方法及终端设备，解决利用红外线作为光源进行虹膜采集存在的成本高昂、设备体积巨大的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种利用可见光源采集虹膜的装置，包括可见光源和数码摄像头，所述可见光源投射光束的中心线与数码摄像头镜头中轴延长线在物距点处相交，物距点到数码摄像头镜头的距离为预设的物距值。
特别的，所述预设的物距值大于等于2厘米，并小于等于20厘米。
特别的，所述利用可见光源采集虹膜的装置还包括控制器，所述控制器与可见光源和数码摄像头连接，用于控制可见光源和数码摄像头，采集数码摄像头获取的虹膜视频。
特别的，所述可见光源采用一只LED灯。
特别的，所述LED灯的发光角度的确定和预先设定的物距长短相关，其选择范围是：大于等于5度，并小于等于30度。
一种终端设备，包括上述利用可见光源采集虹膜的装置。
特别的，所述终端设备采用手机，所述数码摄像头采用手机前置摄像头，所述可见光源采用一只LED灯。
特别的，所述终端设备采用VR终端，所述摄像头采用数码定焦摄像头，所述可见光源采用一只LED灯。
特别的，所述终端设备采用可穿戴设备。
一种利用可见光源采集虹膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动虹膜采集工作模式；
S2、将数码摄像头焦距调整为预设的物距值所匹配的焦距值；
S3、开启可见光源，其光束投射到被采集者的眼部；
S4、当被采集者眼部位于预设的物距区域内时，数码摄像头摄取虹膜识别所需的眼部视频。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明所述一种利用可见光源采集虹膜的装置、方法及终端设备实现了可见光条件下对虹膜的采集，采集的视频清晰，可用于后期识别，同时具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。将所述利用可见光采集虹膜的装置应用于终端设备，可以应用终端设备实现身份识别，该终端设备同样具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明实施例1提供的利用可见光源采集虹膜的装置结构框图。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
现有的虹膜采集装置采用红外光照射眼部，从而获得眼部的清晰视频，并从获得的视频中提取虹膜图像进行识别，但红外光照射需要专门的红外光发射装置和红外摄像装置，该装置体积大、成本高，不适于安装在终端设备上用于身份识别，尤其不适于安装在移动终端。但我国当前基于移动终端进行支付得到越来越广泛的应用，从而在移动终端进行安全、准确的身份识别的需求也越来越大，采用红外光进行虹膜采集已经很难满足上述需求，同时红外光照射易对眼睛形成伤害。本实施例采用可见光源照射眼部对虹膜进行采集。
可见光源光束中心线C1与数码摄像头中轴延长线D1在预先设定的物距d1处相交，可见光源光束照射到位于物距d1处的被摄人眼部形成大小和亮度均适合于虹膜采集的圆形照射区。进行虹膜采集时，一旦眼部处于物距d1范围，即进行虹膜采集，在实现可见光源条件下采集到清晰的虹膜图像的同时，保证了可见光源产生的反光点位于虹膜图像中的瞳孔区域，避免虹膜圆环区域出现大量的光斑而不能进行识别的问题。在预先设定数码摄像头物距d1的前提下，需要依据可见光源与数码摄像头的间隔距离确定可见光源与数码摄像头的安装夹角以确保可见光源中心线C1与数码摄像头中轴延长线D1的物距d1处相交。
本实施例的优选实施方式为所述预设的物距值为9厘米。
本实施例的优选实施方式为还包括控制器，所述控制器与可见光源和数码摄像头连接，控制可见光源和数码摄像头，采集数码摄像头获取的虹膜视频。
本实施例的优选实施方式为所述可见光源选择一支LED灯。
本实施例的优选实施方式的可见光源选择发光角度为5度的LED灯。
以选择LED灯发光为暖白色，色温2500K—3500K，发光角度5度为例进行说明：
预设物距值d1为9厘米，LED灯中轴线与数码摄像头中轴线的安装间距为1厘米，LED灯的安装角度为6度，即可实现可见光源中心线C1与数码摄像头中轴线D1在物距点处相交。当眼部处于距离数码摄像机镜头9厘米区域时，数码摄像机拍摄眼部视频，进行虹膜采集，保证了LED的光束能使虹膜的亮度合适，且反光点位于瞳孔位置，避免其位于虹膜区域。所述虹膜识别装置应用于手机，摄像头采用手机前置摄像头，像素200万，控制器采用手机处理器。手机摄像头为自动变焦数码摄像头，则进行虹膜采集时，控制器将摄像头的焦距调整到预设物距值d1即9厘米所对应的焦距值，移动手机，调整手机与眼部的距离，当眼部进入物距区域时，控制器启动数码摄像头获取眼部视频，并采集摄像头获取的眼部视频进行识别。预设物距值d1可根据产品设计需要做适当选取，LED灯与数码摄像头安装距离以及LED灯的安装角度随物距d1的不同方案需相应改变，由此即可实现可见光源中心线C1与数码摄像头中轴线D1在物距点处相交。
需要说明的是，所述控制器也可以不采用手机处理器，另行设置。
需要说明的是，受数码摄像头和LED灯的当前制造工艺限制，数码摄像头距离眼部过远因LED灯光束的衰减导致虹膜图像的亮度不够，同时，LED灯的发光角度过大，也无法获得亮度适当的虹膜图像，故选择LED灯的发光角度为5-30度之间，预设物距值在2-20厘米之间。
同理，所述虹膜识别装置也可应用于VR终端。采用VR终端时，眼部与数码摄像头和LED灯的距离基本固定，则使用数码定焦摄像头即可。
同理，所述虹膜识别装置也可应用于可穿戴设备和平板电脑等其他终端设备。
本发明的技术方案，可见光源投射光束的中心线与数码摄像头镜头中轴延长线在物距点处相交，当被采集者眼部位于物距区域内时，数码摄像头摄取眼部视频并输出，从而保证可见光源在眼部的反光点位于瞳孔位置，避免因反光点位于虹膜区域而导致采集的虹膜视频出现大量光斑，进而影响对虹膜的识别的问题，实现了可见光条件下对虹膜的采集，采集的视频清晰，可用于后期识别，同时具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。将所述利用可见光采集虹膜的装置应用于终端设备，可以应用终端设备实现身份识别，该终端设备同样具有体积小，成本低，对眼部无损害的优点。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的一种具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用可见光源采集虹膜的装置，其特征在于，包括可见光源和数码摄像头，所述可见光源投射光束的中心线与数码摄像头镜头中轴延长线在物距点处相交，物距点到数码摄像头镜头的距离为预设的物距值；
所述预设的物距值大于等于 2 厘米，并小于等于 20 厘米；
所述可见光源的发光角度为5-30度；
进行虹膜采集时，数码摄像头焦距调整为预设的物距值所匹配的焦距值；可见光源的光束投射到被采集者的眼部；当被采集者眼部位于预设的物距区域时，数码摄像头摄取虹膜识别所需的眼部视频。
2.根据权利要求 1 所述的一种利用可见光源采集虹膜的装置，其特征在于， 还包括控制器，所述控制器与可见光源和数码摄像头连接，用于控制可见光源 和数码摄像头，采集数码摄像头获取的虹膜视频。
3.根据权利要求 1 所述的一种利用可见光源采集虹膜的装置，其特征在于， 所述可见光源采用一只LED 灯。
4.根据权利要求 3 所述的一种利用可见光源采集虹膜的装置，其特征在于， 所述LED 灯的发光角度的确定和预先设定的物距长短相关。
5.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至4任一所述的利用可见光源采集虹膜的装置。
6.根据权利要求 5 所述的终端设备，其特征在于所述终端设备采用手机， 所述数码摄像头采用手机前置摄像头，所述可见光源采用一只 LED 灯。
7.根据权利要求 5 所述的终端设备，其特征在于所述终端设备采用 VR终端，所述摄像头采用数码定焦摄像头，所述可见光源采用一只 LED 灯。
8.根据权利要求 5所述的终端设备，其特征在于所述终端设备采用可穿戴设备。
9.一种利用可见光源采集虹膜的方法，其特征在于，采用如权利要求1至3任一所述的利用可见光源采集虹膜的装置进行虹膜采集，所述方法包括以下步骤：
S1、启动虹膜采集工作模式；
S2、将数码摄像头焦距调整为预设的物距值所匹配的焦距值；
S3、开启可见光源，其光束投射到被采集者的眼部；
S4、当被采集者眼部位于预设的物距区域时，数码摄像头摄取虹膜识别所需的眼部视频。
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