CN106529382A - 一种多用途虹膜采集摄像头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于图像采集设备领域，特别涉及一种多用途虹膜图像采集摄像头，包括线路连接基板，设置在所述设置在线路连接基板上的光学系统，所述的光学系统包含连接基板上的光敏传感器，设置在所述的光敏传感器上方的多镜片光学镜头及自动对焦装置，所述的光学系统用于采集虹膜区域的纹理细节图像；所述的虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。本发明技术方案提供一种多用途虹膜图像采集摄像头，即可用于虹膜图像的采集也适合日常拍摄使用，而且操作简单，体验舒适，经济性好具有广大的市场。
Description
技术领域
本发明属于图像采集设备领域，特别涉及一种多用途虹膜图像采集摄像头。
背景技术
虹膜识别技术是通过眼睛虹膜特征识别来鉴别人的真伪。人的眼睛虹膜位于眼球中层，是位于瞳孔与巩膜之间呈现大致两同心圆形之间，帶有独特的腺窝、皱褶、色素斑等特征构成。人的虹膜不仅人体中最为独特的纹理信息，且人的一生中，虹膜独特的纹理信息始终保持稳定。鉴别过程主要是通过比较虹膜特征差异来判别当前虹膜特征是否能与数据库中的虹膜相匹配。每当前的虹膜特征与储存的虹膜特征无统计意义上的差异，我们就判定两虹膜出自同一人，由此该人的身份就此识别。
虹膜识别技术首先将数字化虹膜影像转化成特征值并将这特征值存储到数据库中。虹膜识别算法通过各种有效处理技术，将各种干扰信息过滤掉，以确保的生物统计特征可保持基本上不受照明光的变化，虹膜的颜色引起干扰影响。这些有效处理技术有助于显着的保证长期虹膜识别特征的稳定性。当需要鉴别一个的身份时，将该人的生物特征值与数据库的特征值经行匹配与验证。通过“一对多个”特征值进行比较，如发现匹配成功，该人的身份就可鉴别了。
虹膜不仅比指纹有着更长期稳定信息，更为关键的是虹膜识别技术比指纹识别技术具有更高的准确性。虹膜识别创建约266个量化生物特征点，这比高端指纹系统测量至少高了100倍。也许正是这个因素，在一个“一对多个”特征值进行比较时，匹配速度非常关键，特别是当匹配一个拥有一百万以上各特征值的中央数据库。
目前,将虹膜识别技术应用到移动终端设备上是新的趋势，比如应用到手机上作为各类应用的身份识别手段特别是作为支付类应用尤为显得必要。要将虹膜识别技术应用到手机上，就要有虹膜图形采集设备，即虹膜采集摄像头，现有的手机上的摄像头由于在虹膜采集方面具有一定的缺陷：拍摄采集距离不适应，在适合虹膜采集的距离范围内得不到有效的可以进行识别的图像，主要原因是不能在虹膜采集范围聚焦，因而得不到清晰的可供识别的虹膜图像。专门的虹膜采集摄像头有可能尺寸不适合集成在手机里，即使适合集成在手机里，但是不适合通常应用比如自拍，这样就必须集成2个不同用途的摄像头，这对于越来越薄的设计趋势来讲这是一个严峻的挑战，另外也推高了手机的制造成本；因而迫切需要一种既可以用于日常拍摄有适合虹膜图像采集的摄像头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多用途虹膜图像采集摄像头，即可用于虹膜图像的采集也适合日常拍摄使用，而且操作简单，体验舒适。
为达到发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种多用途虹膜采集摄像头，包括线路连接基板，设置在所述设置在线路连接基板上的光学系统，所述的光学系统包含连接基板上的光敏传感器，设置在所述的光敏传感器上方的多镜片光学镜头及自动对焦装置，所述的光学系统用于采集虹膜区域的纹理细节图像；所述的虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。
在数码成像技术中，形成的图像的基本单位是像素单元，引用的对象的像素LORP(Object Referred Pixels)表示一个图像像素点大小对应实际目标长度。L ORP越小，所产生的图像体现细节越清晰；典型人类虹膜区域直径11毫米左右，这样光敏传感器上获得整个虹膜区的图像要求不少于196个像素，才可以获得一张清晰的虹膜图像，即能够满足虹膜生物特征识别要求，换算成虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。
本发明技术方案中优选为，所述的光学敏感器为CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器，所述的CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器的像素单元不大于1.6微米。
理论上像素单元越小，单位面积上的像素单元越多，越能在较小的尺寸内保证光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点，但是考虑效费比，像素单元为1.6微米是性能与经济性平衡的点。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头物距范围15厘米-25厘米，F/#为2.0以上。物距范围15厘米-25厘米为自拍虹膜图像的距离，且在光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点的条件下能保证虹膜图像的质量。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头和光敏传感器之间设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
因为红外光线在日常的可见光摄影中属于有害因素，影响图像的质量，所以该多用途虹膜采集摄像头在日常拍摄中为了得到更优质的图像可以用红外滤光片进行红外光线的滤除，但是做虹膜图像拍摄时，洽洽相反，因为红外光线下特征更具有敏感性，可以为该多用途虹膜采集摄像头拍摄虹膜图像提供有利因素，双通带可控式光学滤波装置可以切换是否需要红外光线进入光敏传感器。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头外侧还设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
因为红外光线在日常的可见光摄影中属于有害因素，影响图像的质量，所以该多用途虹膜采集摄像头在日常拍摄中为了得到更优质的图像可以用红外滤光片进行红外光线的滤除，但是做虹膜图像拍摄时，洽洽相反，因为红外光线下特征更具有敏感性，可以为该多用途虹膜采集摄像头拍摄虹膜图像提供有利因素，双通带可控式光学滤波装置可以切换是否需要红外光线进入多镜片光学镜头。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头的视场角范围：对角不大于45度，水平角不大于36度，垂直角角度不大于26.9度。适合自拍操作人手相对眼部的操作范围,以确保能捕捉到虹膜图像。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头的高度不大于8毫米，直径不大于8毫米。这样的尺寸适合现在的手持终端越来越轻薄化的趋势。
本发明技术方案中优选为，所述的线路连接基板还设有红外补光灯，所述的红外补光灯的发光波长为800～900纳米。处于虹膜拍摄时红外补光灯可以对拍摄虹膜图像进行红外补光，以获得更多虹膜特征细节。
本发明技术方案，通过光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点这一设置，来确保虹膜图像的质量，又能达到日常图像拍摄的要求；双通带可控式光学滤波装置更好切换虹膜拍摄和日常图像拍摄，保证两种模式下都可以获得符合要求的图像，红外补光灯的设置更加有利于虹膜特征的捕捉；物距范围15厘米-25厘米适合人类自拍的习惯距离，多镜片光学镜头的高度不大于8毫米，直径不大于8毫米，这样的尺寸适合现在的手持终端越来越轻薄化的趋势。本发明技术方案提供一种多用途虹膜图像采集摄像头，即可用于虹膜图像的采集也适合日常拍摄使用，而且操作简单，体验舒适，经济性好具有广大的市场。
具体实施方式
以下本发明做出进一步阐述：
一种多用途虹膜采集摄像头，包括线路连接基板，设置在所述设置在线路连接基板上的光学系统，所述的光学系统包含连接基板上的光敏传感器，设置在所述的光敏传感器上方的多镜片光学镜头及自动对焦装置，所述的光学系统用于采集虹膜区域的纹理细节图像；所述的虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。
在数码成像技术中，形成的图像的基本单位是像素单元，引用的对象的像素LORP(Object Referred Pixels)表示一个图像像素点大小对应实际目标长度。L ORP越小，所产生的图像体现细节越清晰；典型人类虹膜区域直径11毫米左右，这样光敏传感器上获得整个虹膜区的图像要求不少于196个像素，才可以获得一张清晰的虹膜图像，即能够满足虹膜生物特征识别要求，换算成虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。
本发明技术方案中优选为，所述的光学敏感器为CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器，所述的CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器的像素单元不大于1.6微米。
理论上像素单元越小，单位面积上的像素单元越多，越能在较小的尺寸内保证光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点，但是考虑效费比，像素单元为1.6微米是性能与经济性平衡的点。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头物距范围15厘米-25厘米，F/#为2.0以上。物距范围15厘米-25厘米为自拍虹膜图像的距离，且在光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点的条件下能保证虹膜图像的质量。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头和光敏传感器之间设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
因为红外光线在日常的可见光摄影中属于有害因素，影响图像的质量，所以该多用途虹膜采集摄像头在日常拍摄中为了得到更优质的图像可以用红外滤光片进行红外光线的滤除，但是做虹膜图像拍摄时，洽洽相反，因为红外光线下特征更具有敏感性，可以为该多用途虹膜采集摄像头拍摄虹膜图像提供有利因素，双通带可控式光学滤波装置可以切换是否需要红外光线进入光敏传感器。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头外侧还设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
因为红外光线在日常的可见光摄影中属于有害因素，影响图像的质量，所以该多用途虹膜采集摄像头在日常拍摄中为了得到更优质的图像可以用红外滤光片进行红外光线的滤除，但是做虹膜图像拍摄时，洽洽相反，因为红外光线下特征更具有敏感性，可以为该多用途虹膜采集摄像头拍摄虹膜图像提供有利因素，双通带可控式光学滤波装置可以切换是否需要红外光线进入多镜片光学镜头。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头的视场角范围：对角不大于45度，水平角不大于36度，垂直角角度不大于26.9度。适合自拍操作人手相对眼部的操作范围,以确保能捕捉到虹膜图像。
本发明技术方案中优选为，所述的多镜片光学镜头的高度不大于8毫米，直径不大于8毫米。这样的尺寸适合现在的手持终端越来越轻薄化的趋势。
本发明技术方案中优选为，所述的线路连接基板还设有红外补光灯，所述的红外补光灯的发光波长为800～900纳米。处于虹膜拍摄时红外补光灯可以对拍摄虹膜图像进行红外补光，以获得更多虹膜特征细节。
本发明技术方案，通过光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点这一设置，来确保虹膜图像的质量，又能达到日常图像拍摄的要求；双通带可控式光学滤波装置更好切换虹膜拍摄和日常图像拍摄，保证两种模式下都可以获得符合要求的图像，红外补光灯的设置更加有利于虹膜特征的捕捉；物距范围15厘米-25厘米适合人类自拍的习惯距离，多镜片光学镜头的高度不大于8毫米，直径不大于8毫米，这样的尺寸适合现在的手持终端越来越轻薄化的趋势。本发明技术方案提供一种多用途虹膜图像采集摄像头，即可用于虹膜图像的采集也适合日常拍摄使用，而且操作简单，体验舒适，经济性好具有广大的市场。
Claims (8)
1.一种多用途虹膜采集摄像头，包括线路连接基板，设置在所述设置在线路连接基板上的光学系统，所述的光学系统包含连接基板上的光敏传感器，设置在所述的光敏传感器上方的多镜片光学镜头及自动对焦装置，所述的光学系统用于采集虹膜区域的纹理细节图像；其特征在于所述的虹膜区域在所述的光敏传感器上的投影的分辨率每毫米不少于13个像素点。
2.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的光学敏感器为CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器，所述的CMOS光敏传感器或CCD光敏传感器的像素单元不大于1.6微米。
3.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的多镜片光学镜头物距范围15厘米-25厘米，F/#为2.0以上。
4.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的多镜片光学镜头和光敏传感器之间设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
5.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的多镜片光学镜头外侧还设有双通带可控式光学滤波装置；所述的双通带可控式光学滤波装置为设置在拨动底板上的红外带通光片和红外滤光片。
6.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的多镜片光学镜头的视场角范围：对角不大于45度，水平角不大于36度，垂直角角度不大于26.9度。
7.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的多镜片光学镜头的高度不大于8毫米，直径不大于8毫米。
8.如权利要求1所述的多用途虹膜采集摄像头，其特征在于，所述的线路连接基板还设有红外补光灯，所述的红外补光灯的发光波长为800～900纳米。
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