CN109743488A - 一种虹膜拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明的虹膜拍摄装置，包括摄像头、第一偏振片、光源和第二偏振片，所述第一偏振片设置于所述摄像头前方，所述第二偏振片设置于所述光源前方，所述光源设置于所述摄像头侧面，所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向之间的夹角范围为30至90度之间。通过调整偏振片之间的夹角，使得拍摄到的图片中不会出现光源的光斑，使后期的图像处理更方便、更准确。

Description

一种虹膜拍摄装置

技术领域

本发明涉及图像采集领域，特别涉及一种虹膜图像拍摄装置。

背景技术

在图像采集领域，尤其是近距离拍摄深色、反光物体时，往往比较困难，比如拍摄人眼虹膜，由于虹膜本身颜色比较深，一般为黑色或褐色，要想拍摄清楚，就需要对其进行补光，而人眼眼球又是一个玻璃球体，有很大的视场角，在视场角内的光源都会被反射成像，覆盖部分想要拍摄的虹膜区域，在拍摄到的图像中形成高亮的反光光斑，造成后续图像处理的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虹膜拍摄装置，该装置能解决在拍摄深色、反光物体时因为反光影响图像质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种虹膜拍摄装置，包括摄像头、第一偏振片、光源和第二偏振片，其特征在于：所述第一偏振片设置于所述摄像头前方，所述光源设置于所述摄像头侧面，所述第二偏振片设置于所述光源前方，所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向之间的夹角范围为30至90度之间。

本发明的虹膜拍摄装置，通过在摄像头前方设置第一偏振片，在光源前方设置第二偏振片，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向成一定范围的夹角，这些装置可以削弱进入摄像头内的反光中强光的强度，而弱光则不受影响，所以通过调整偏振片之间的夹角，特别是当第一偏振片和第二偏振片的偏振方向为90度正交时，摄像头中将完全拍摄不到反光光斑，使得拍摄到的图片中不会出现光源的光斑。

进一步地，光源和第二偏振片之间还设置有匀光装置。匀光装置可以使得射到眼球和虹膜的光线更加柔和舒适，也使拍摄到的图片更加清晰，方便后期处理。

进一步地，还包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述第一偏振片和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，其中所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方。

进一步地，还包括外壳，所述摄像头和所述光源固定在所述外壳上，所述第一偏振片固定在所述摄像头上，所述第二偏振片固定在所述光源上，使得所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源的前方。

进一步地，还包括一反射镜，所述反射镜设置在所述第一偏振片的前方，所述反射镜设有一通孔，所述反射镜的通孔中心与所述摄像头中心组成的线条，和所述摄像头的光轴所形成的夹角不大于30度。设置反射镜的目的是在拍摄人眼虹膜时，使用者可以通过观察反射镜上自己虹膜的清晰程度来调整眼睛与摄像头之间的距离，双目拍摄时也可以根据反射镜内虹膜的位置来调整左右两个拍摄装置间的距离来适应自己的双眼瞳距。

进一步地，还包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述反射镜、所述第一偏振片和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，其中所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方，所述反射镜位于所述第一偏振片的前方。

进一步地，还包括一反射镜，所述反射镜设置在所述第一偏振片和所述摄像头之间，所述反射镜设有一通孔：所述反射镜的通孔中心与所述摄像头中心组成的线条，和所述摄像头的光轴所形成的夹角不大于30度。

进一步地，还包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述反射镜和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方，所述第一偏振片设置于所述反射镜前方且固定于所述反射镜上，这样做的好处是外壳简单，偏振片和反射镜的安装更加方便。

进一步地，所述反射镜为平面镜或弧面镜，当反射镜和人眼眼球之间的距离大于10厘米以上时，人眼可以正常聚焦，使用者可以在平面镜中看到自己的虹膜图像，当拍摄距离少于10厘米时，人眼无法正常聚焦，使用弧面镜特别是凹面镜放大才能让使用者在反射镜中看到自己清晰的虹膜图像。

进一步地，所述反射镜为半反半透镜，同时还设置在光源和第二偏振片之间。在光源前面设置半反半透镜可以同时具有匀光和反射镜的效果，光源掩藏在半反半透镜后面，还可以使外观设计的更加简洁漂亮。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的示意图。

图2是本发明的第二实施方式的示意图。

图3是本发明的第三实施方式的示意图。

图4是本发明的第四实施方式的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式的虹膜拍摄装置(参见图1)，虹膜拍摄装置10包括摄像头11、第一偏振片12、光源13和第二偏振片14。摄像头可以选择现有的所有类型，例如定焦或自动聚焦的摄像头。摄像头固定设置，第一偏振片12顺着摄像头11光轴设置在摄像头11前方，第一偏振片12和摄像头11光轴之间的夹角小于30度，第一偏振片12的偏振方向为任意方向，光源13设置在摄像头11侧面，第二偏振片14设置在光源13前方，第二偏振片14的偏振方向和第一偏振片12相关联，第一偏振片12和第二偏振片14的偏振方向之间的夹角范围为30至90度之间。在本实施例中，光源13采用LED灯，LED灯可以为1个或多个，1个LED灯设置在摄像头11的一侧，多个LED灯则可以均匀布置在摄像头11的周围。在本实施例的一个具体设置中，第一偏振片12垂直于摄像头11光轴，第一偏振片12的偏振方向为纵向，第二偏振片14的偏振方向为横向，第一偏振片12和第二偏振片14的偏振方向正交。在拍摄人眼虹膜时，虹膜拍摄装置像眼镜一样置于眼睛15前方，摄像头11光轴尽量和人眼眼球光轴(瞳孔中心)重合，光源13发出的光线经过第二偏振片14偏振后，形成了偏振光，偏振光射向眼球，给眼球和虹膜补光，并经过眼球反射后，通过摄像头11前的第一偏振片12进入摄像头11，通过调整两个偏振片之间的夹角，特别是当两个偏振片的偏振方向正交时，绝大部分光源发出的强光都被抑制消除，而弱光则不受影响，所以在拍摄出来的图片中就没有了光源产生的光斑。

在本发明的第二实施方式中的虹膜拍摄装置20(参见图2)，包括摄像头21、第一偏振片22、光源23和第二偏振片24，以及设置在光源23和第二偏振片24之前的匀光装置26。在具体实施中，匀光装置可采用匀光板。在一种变形中，可以把光源和匀光装置一体化设置，例如可以采用雾状的具有匀光效果的LED灯作为光源。

在本发明的第三实施方式的虹膜拍摄装置30(参见图3)中，与第二实施方式不同的地方在于：除了摄像头31、第一偏振片32、光源33、第二偏振片34和匀光装置36外，进一步包括反射镜37，反射镜37设置在第一偏振片32前方，反射镜37中心设有通孔(图上未示出)，通孔中心最好位于摄像头的光轴上。鉴于安装等问题，通过反射镜通孔的中心和摄像头的光轴轴心的连线，与摄像头31光轴形成的夹角，不大于30度也是可以接受的。

本发明的第四实施方式中的虹膜拍摄装置40(参见图4)，除了摄像头41、第一偏振片42、光源43、第二偏振片44和匀光装置46外，与第三实施方式不同之处在于：反射镜47设置在第一偏振片42和摄像头41之间。

本发明的第五实施方式，为对第三实施方式的另一种优化，与第三实施方式不同之处在于：用半反半透镜代替反射镜，不仅设置在摄像头和第一偏正片前方，同时还设置在匀光装置和第二偏振片之间。

本发明的第六实施方式的虹膜拍摄装置，为对第三实施方式的又一种变形，虹膜拍摄装置进一步包括外壳，摄像头、光源、反射镜、第一偏振片和第二偏振片均固定在外壳上，其中第一偏振片和偏振片分别位于摄像头和光源前方，反射镜位于第一偏振片的前方。还有一种可能的变形为反射镜设在摄像头和第一偏振片之间，且第一偏振片固定在反射镜上。具体的固定方式还可以有多种变形，这里不在一一赘述。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种虹膜拍摄装置，包括摄像头、第一偏振片、光源和第二偏振片，其特征在于：所述第一偏振片设置于所述摄像头前方，所述光源设置于所述摄像头侧面，所述第二偏振片设置于所述光源前方，所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向之间的夹角范围为30至90度之间。

2.如权利要求1所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：所述光源和所述第二偏振片之间还设置有匀光装置。

3.如权利要求1所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：进一步包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述第一偏振片和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，其中所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方。

4.如权利要求1所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：进一步包括外壳，所述摄像头和所述光源固定在所述外壳上，所述第一偏振片固定在所述摄像头上，所述第二偏振片固定在所述光源上，使得所述第一偏振片和所述第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源的前方。

5.如权利要求1所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：还包括一反射镜，所述反射镜设置在所述第一偏振片的前方，所述反射镜设有一通孔，所述反射镜的通孔中心与所述摄像头中心组成的线条，和所述摄像头的光轴所构成的夹角不大于30度。

6.如权利要求5所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：进一步包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述反射镜、所述第一偏振片和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，其中所述第一偏振片和所述第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方，所述反射镜位于所述第一偏振片的前方。

7.如权利要求1所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：还包括一反射镜，所述反射镜设置在所述第一偏振片和所述摄像头之间，所述反射镜设有一通孔：所述反射镜的通孔中心与所述摄像头中心组成的线条，和所述摄像头的光轴所形成的夹角不大于30度。

8.如权利要求7所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：进一步包括外壳，所述摄像头、所述光源、所述反射镜和所述第二偏振片均固定在所述外壳上，所述第一偏振片和第二偏振片分别位于所述摄像头和所述光源前方，所述第一偏振片设置于所述反射镜前方且固定于所述反射镜上。

9.如权利要求5至8中任一项所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：所述反射镜为平面镜或弧面镜。

10.如权利要求5或8中任一项所述的虹膜拍摄装置，其特征在于：所述反射镜为半反半透镜，同时还设置在光源和第二偏振片之间。