CN112200151A - 一种虹膜采集识别装置 - Google Patents

Abstract

一种虹膜采集识别装置，所述装置包括一控制器，还包括一本体、一滑动模块和一显示屏，所述滑动模块滑动设置在所述本体的上部，所述显示屏设置在所述本体的下部，所述滑动模块上设置有一虹膜摄像头和一测温组件；所述滑动模块的表面设置有一位置标记，所述位置标记为平行于所述滑动模块轴向的线型突起标识。本发明技术方案的虹膜采集识别装置，同时设置有人脸识别和虹膜识别，并通过在滑动模块上集成测温组件，在身份识别的同时进行测温，能够高效、准确进行身份验证，并能够初步检测用户健康状况的装置。另外，本发明还设有测距组件和指示灯，用于测量用户与设备的距离。

Description

一种虹膜采集识别装置

技术领域

本发明涉及生物特征身份识别技术领域，具体涉及一种控制器及虹膜采集识别装置。

背景技术

随着科技的进步和发展，原有的刷卡、账号密码等身份认证方式已不能满足当前社会的需求。生物识别由于其具有的高精准，难复制等优点已成为当下身份认证的主流方式，此外，不同生物特征识别方式都存在自身的优点和缺点，多种生物特征识别方式相结合的身份认证方法则充分融合利用了单一生物特征识别方式的优点，大大提高用户体验。

虹膜识别具有精度高、虹膜纹理终身不变、独一无二性等优点，但虹膜识别对图像质量要求较高，并且由于红膜尺寸较小，要拍摄高质量的虹膜图像对用户姿态和使用距离均有一定限制。人脸识别则对用户姿态与使用距离限制较低，但人脸随时间会有一定变化，相较虹膜不够稳定，识别精度较低。

目前，很多行业鉴于健康安全、避免流行病传播的考虑，需要公共场所反复进行测温检查和登记。常见的管理模式通常是首先测量体温，接着进行身份登记，效率低且身份识别容易出错。而基于互联网、手机应用程序、客户服务电话等载体提供的行业服务，例如银行、公共交通、医院等，正在逐步推行“非接触服务”。“非接触”强调通过非物理接触方式提供服务，通过“屏对屏”取代面对面的人工服务。银行、交通、医院等与客户或患者仍需要实现信息的交互。

因此，迫切需要一种能够高效、准确进行身份验证、并能够初步检测用户健康状况的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制器及虹膜采集识别装置，在身份识别的同时进行测温，能够高效、准确进行身份验证，并能够初步检测用户健康状况的装置。

为实现上述技术效果，本发明技术方案公开了一种虹膜采集识别装置，所述装置包括一控制器，还包括一本体、一滑动模块和一显示屏，所述滑动模块滑动设置在所述本体的上部，所述显示屏设置在所述本体的下部，所述滑动模块上设置有一虹膜摄像头和一测温组件；所述滑动模块的表面设置有一位置标记，所述位置标记为平行于所述滑动模块轴向的线型突起标识。

可选地，所述突起标识包括液晶显示区域。

可选地，所述显示屏包括一虹膜识别区，用于提示当前用户虹膜图像是否位于第一预设区域内，若是，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，则所述控制器的第一微控制单元输出一第一指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，所述位姿包括旋转角度。

可选地，所述显示屏包括一人脸识别区，用于提示当前用户人脸图像是否位于第二预设区域内，若是，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，所述控制器的第一微控制单元输出一第二指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，所述位姿态包括旋转角度。

可选地，所述虹膜识别区触摸屏为；所述人脸识别区为近场成像触摸屏。

可选地，还包括两个红外灯，所述红外灯有两个，对称设置在所述滑动模块上；所述滑动模块上还设置有所述滑动模块上还设置有一测距组件。

可选地，所述控制器集成于虹膜采集识别装置的主板，所述控制器包括：一电机驱动芯片，根据接收到的使能信号，控制一步进电机旋转；一第一微控制单元，通过串行外设接口与所述机驱动芯片通信，所述第一微控制单元适于向所述第一电机驱动芯片输出使能信号；至少两个USB接口，用于连接彩色图像获取组件和红外图像获取组件，以及外部设备；红外灯控制电路，用于控制红外灯状态，所述红外灯状态包括打开、关闭和至少两个亮度值。

可选地，所述控制器还包括一加密芯片，所述加密芯片连接于所述第一微控制单元。

可选地，所述虹膜采集识别装置的主板连接一显示屏。

可选地，所述USB接口可以是B-5Pin、B-4Pin、B-8Pin或Micro USB。

可选地，所述控制器连接于所述主板的一光电对管电路。

本发明技术方案的虹膜采集识别装置，同时设置有人脸识别和虹膜识别，并通过在滑动模块上集成测温组件，在身份识别的同时进行测温，能够高效、准确进行身份验证，并能够初步检测用户健康状况的装置。另外，本发明还设有测距组件和指示灯，用于测量用户与设备的距离。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1是本发明虹膜采集识别装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明一实施例的虹膜采集识别装置的工作流程图；

图3是本发明一实施例的控制器的结构示意图；

图4是本发明另一实施例的虹膜采集识别装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

如背景技术中提到的，迫切需要一种能够高效、准确进行身份验证、并能够初步检测用户健康状况的装置。

参阅图1，图1是本发明虹膜采集识别装置一较佳实施例的结构示意图。本发明一种虹膜识别设备，包括本体1、滑动模块2、显示屏3以及内置于所述本体的主板。所述滑动模块2设置在所述本体1的上部。所述显示屏3设置在所述本体的下部，所述滑动模块2上设置有一虹膜摄像头21和一测温组件23。滑动模块2可沿本体1的边侧上下滑动或旋转，以适应不同身高的用户。

在一个实施例中，滑动模块2包括支架和转轴，支架卡设于所述本体1的两侧，可以沿着本体1的侧边上下滑动。测温组件、虹膜摄像头和红外光等组件安装于转轴上朝向用户的一侧。这样的结构效果在于，滑动模块上的组件，例如虹膜摄像头和彩色摄像头，可以通过本体1调节位置；也可以铜鼓转轴调节位置。一方面，便于后台程序设计时适应更多接口类型，可扩展性强；另一方面，当滑动模块2的一部分发生故障，另一部分仍可工作，用户也可以选择只维修或更换故障的部分，适于成本昂贵的虹膜识别装置。

测温组件23可以是温度传感器。该测温组件23的表面为过滤器或透镜，可以用干净、柔软的全棉布或简单地浸泡在溶剂中的棉签轻轻摩擦表面进行清洁。所述滑动模块2上还装设有彩色摄像头22和红外灯24。红外灯24用于辅助虹膜成像。本领域技术人员理解，虹膜成像的原理主要是采用近红外的一个滤光片通过成像系统之后进行成像。举例来说，东方人虹膜纹理采用近红外800多纳米光源，虹膜图像相对清晰。为了保证红外光线均匀，提高采集到的虹膜图像质量，红外灯24的数量设置为2个，较佳地，红外灯24被配置为对称于滑动模块2的两侧。示例性地，参考图4，红外灯24A、24B堆成设置在滑动模块的两侧。

在另一实施例中，所述滑动模块2上还配置有测距组件25以及与该测距组件25相匹配的指示灯26。本领域技术人员理解，对于虹膜采集识别装置，应当于一定距离范围内响应待检测的人脸和虹膜，而在大于或小于上述距离范围都可能导致无法准确识别。因此，测距组件25能够带来更佳的用户体验，以提示用户与设备的距离。本实施例中，当测距组件25测量到用户与设备间的距离符合要求，则指示灯26发出绿色灯光，提示用户可进行注册或识别；当测距组件25测量到用户与设备间的距离过近，则指示灯26发出红色灯光，提示用户向后移动；当测距组件25测量到用户与设备间的距离过远，则指示灯26发出蓝色灯光，提示用户向前移动。在另一实施例中，所述指示灯26的数量设置为2个，该2个指示灯26对称设置在滑动模块2靠近左边侧和右边侧的位置处。较佳地，所述滑动模块2上罩设有一滤镜4，用于过滤红外光线，该滤镜4中间开设有窗口，以便露出人脸摄像头22、测温组件23、测距组件25。

在进行用户识别时，操作人员可根据实际情况选择虹膜识别和/或人脸识别，用户在识别时，测温组件23同步对用户进行测温。

以下简单说明本发明虹膜采集识别装置的工作流程。参阅图2并结合图1，图2是本发明一实施例的虹膜采集识别装置的工作流程图。

步骤S10，虹膜识别采集设备开启，测距组件检测当前用户是否位于预设距离内。

如前所述，对应不同的应用场景，需要不同的虹膜采集识别装置。各种虹膜采集识别装置的识别距离也不同。当用户位于虹膜识别采集设备对面时，首先测距组件25测量到用户与设备间的距离是否位于预设距离内。作为示例，对于近距离虹膜采集识别装置，所述预设距离可以是10cm至40cm；对于中距离虹膜采集识别装置，所述预设距离可以是40cm至60cm之间；对于远距离虹膜采集识别装置，所述预设距离可以是60cm以上，甚至数米。当待识别的用户位于上述预设距离内时，虹膜采集识别装置执行后续步骤；当待识别的用户不在上述预设距离内时，根据不同的应用是场景和不同的虹膜识别设备，可以提示待识别用户移动，或者待机。

步骤S20，触发红外灯、红外摄像头、彩色摄像头和测温组件开启。

若步骤S10中所述检测检测当前用户位于预设距离内时，执行步骤S20，红外灯、红外摄像头、彩色摄像头和测温组件开启。红外灯发出均匀的红外光，以便所述红外摄像头获取较佳质量的虹膜图像；彩色摄像头用于获取人脸图像；测温组件检测当前用户的体温。上述各组件可以同时开启，也可以顺次开启，本发明对此不作限定，可根据需要作适当调整。

步骤S30，经由位于所述滑动模块的所述虹膜摄像头获取当前用户的虹膜图像。

当红外灯开启后，所述虹膜设想头获取当前用户的虹膜图像。具体来说，包括注册和采集两步骤：

第一步，注册：采集虹膜注册图像；分割虹膜注册图像中虹膜的内外圆，即提取瞳孔的外边缘和虹膜的外边缘；将经过分割的虹膜注册图像进行编码，形成虹膜传统特征编码，而后将该虹膜传统特征编码存储到数据库中；对虹膜注册图像进行分析，并提取具有虹膜专属特征的虹膜注册图像的虹膜专属特征；对虹膜注册图像中提取到的虹膜专属特征进行编码，形成虹膜专属特征编码。

第二步，采集：采集虹膜识别图像；分割虹膜识别图像中虹膜的内外圆，即提取瞳孔的外边缘和虹膜的外边缘；将经过分割的虹膜识别图像进行编码，形成虹膜传统特征编码；将虹膜识别图像和虹膜注册图像的虹膜传统特征编码进行比对识别，即将虹膜识别图像的虹膜传统特征编码与数据库中虹膜注册图像的虹膜传统特征编码进行比对识别；比对时，虹膜传统特征比对模块将遍历数据库与待测样本比对，即与虹膜识别图像的虹膜传统特征编码比对，如果没有匹配成功将结束本次虹膜识别过程；如果在数据库中比配到吻合的虹膜注册图像，虹膜传统特征比对模块将会向虹膜专属特征比对模块输出虹膜识别图像与数据库中的虹膜注册图像的配准信息。

在另一实施例中，采集步骤还包括：判断与虹膜识别图像完成虹膜传统特征编码匹配成功的虹膜注册图像是否具有虹膜专属特征，若该虹膜注册图像具有虹膜专属特征，则提取所述虹膜识别图像的虹膜专属特征，并经虹膜专属特征编码模块对虹膜识别图像的虹膜专属特征进行编码，形成虹膜识别图像的虹膜专属特征编码，之后将该虹膜识别图像和该虹膜注册图像的虹膜专属特征编码进行比对识别，即将虹膜识别图像的虹膜专属特征编码与前述完成虹膜传统特征编码匹配的虹膜注册图像的虹膜专属特征编码进行比对识别。

步骤S40，经由位于所述滑动模块的所述测温组件获取当前用户的体温。

测温组件开启后，获取当前用户的体温。在一些较佳实施例中，若当前用户体温高于正常体温范围，所述虹膜识别采集装置输出一提示信息，提示“风险可能”；作为示例，该提示信息可以是语音、发光指示灯、显示屏的图像、视频或者以上一项或多项的组合。若当前用户提问位于正常体温范围内，所述虹膜识别采集装置输出一提示信息，提示“识别通过”。需要说明，上述“风险可能”和“识别通过”并不作为对提示内容的限定，本领域技术人员可以根据实际场景设定提示信息。

本发明技术方案的虹膜采集识别装置还包括控制器，以下结合附图详细说明。

参阅图3，图3是本发明一实施例的控制器的结构示意图。本发明实施例的虹膜采集识别装置的主板集成一控制器100。所述控制器包括电机驱动芯片120、第一微控制单元110、至少两个USB接口150和红外灯控制电路130。

一电机驱动芯片120，根据接收到的使能信号，控制一步进电机旋转，用于控制滑动模块移动。

一第一微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，通过串行外设接口与所述机驱动芯片通信，所述第一微控制单元适于向所述第一电机驱动芯片120输出使能信号。

至少两个USB接口150a、150b、……、150n，用于连接彩色图像获取组件和红外图像获取组件，以及外部设备500。所述USB接口150a、150b、……、150n可以是B-5Pin、B-4Pin、B-8Pin和/或Micro USB。

红外灯控制电路130，用于控制红外灯状态，所述红外灯状态包括打开、关闭和至少两个亮度值。

在另一较佳地实施例中，所述控制器连接于所述主板的一光电对管电路。继续参考图1，如前所述，本发明实施例的虹膜采集识别装置在工作时，滑动模块2能够沿着本体1上下移动。滑动模块2包括支架和转轴，支架卡设于所述本体1的两侧，可以沿着本体1的侧边上下滑动。所述光电对管电路用于标识所述滑动模块2的初始位置，作为示例，可以标识所述滑动模块2的初始位置“X0，Y0，Z0”。每次调整所述滑动模块2的位置时，首先将所述滑动模块2由当前位置调整至初始位置“X0，Y0，Z0”，再由初始位置调整至期望位置，以保证每次准确地调整所述滑动模块2至期望位置。

参考图4，图4是本发明另一实施例的虹膜采集识别装置的结构示意图。所述滑动模块的表面设置有一位置标记27，虹膜采集识别装置的滑动模块上的组件，例如虹膜摄像头21、测温组件23、彩色摄像头22、彩色摄像头22和红外灯24，可能因型号和设计不同，在滑动模块上位置也不同。记录各组件与位置标记27的距离或角度的参数，在安装或维护时更便捷。所述位置标记27为平行于所述滑动模块轴向的线型突起。在一个实施例中，所述位置标记27包括液晶显示区域，该液晶显示区域可以在环境光线不足时照明，也可以用于当用户体温高于正常范围时发出提示信息（如前所述）。

继续参考图4，所述虹膜采集识别装置的主板连接一显示屏。所述显示屏可以是一体成型，也可以分为多个显示区域。在一个实施例中，所述显示屏包括虹膜识别区14和人脸识别区15，以下结合附图详细描述。

虹膜识别区14，用于提示当前用户虹膜图像是否位于第一预设区域内，只有当用户的虹膜图像位于该第一预设区域内时，前述“步骤S30，经由位于所述滑动模块的所述虹膜摄像头获取当前用户的虹膜图像”可执行。也就是说，若用户的虹膜图像位于该第一预设区域内，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，则所述控制器的第一微控制单元输出一第一指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，使用户的虹膜图像位于该第一预设区域内，再进行虹膜图像采集步骤。

所述位姿包括旋转角度。如前所述，虹膜采集识别装置的滑动模块可上下滑动，也可转动。可以理解，相应地，所述滑动模块的位姿包括转动的角度。

人脸识别区15，用于提示当前用户人脸图像是否位于第二预设区域内，若是，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，所述控制器的第一微控制单元输出一第二指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，所述位姿态包括旋转角度。调整过程如前，此不赘述。

继续参考图3，控制器100还包括一加密芯片140，所述加密芯片140连接于所述第一微控制单元110。加密芯片的算法用于用户识别特定的虹膜采集设备。

综上所述，本发明技术方案的虹膜采集识别设备，通过在滑动模块上集成测温组件，在身份识别的同时进行测温，能够高效、准确进行身份验证，并能够初步检测用户健康状况的装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述的具体实施例，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具体实施例而已，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 (11)

1.一种虹膜采集识别装置，其特征在于，所述装置包括一控制器，还包括一本体、一滑动模块和一显示屏，所述滑动模块滑动设置在所述本体的上部，所述显示屏设置在所述本体的下部，所述滑动模块上设置有一虹膜摄像头和一测温组件；

所述滑动模块的表面设置有一位置标记，所述位置标记为平行于所述滑动模块轴向的线型突起标识。

2.根据权利要求1所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述突起标识包括液晶显示区域。

3.根据权利要求1所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述显示屏包括一虹膜识别区，用于提示当前用户虹膜图像是否位于第一预设区域内，若是，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，则所述控制器的第一微控制单元输出一第一指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，所述位姿包括旋转角度。

4.根据权利要求1所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述显示屏包括一人脸识别区，用于提示当前用户人脸图像是否位于第二预设区域内，若是，则所述虹膜采集识别装置采集所述当前用户虹膜图像；若否，所述控制器的第一微控制单元输出一第二指令至所述电机驱动芯片，以通过所述电机调整所述滑动模块的位姿，所述位姿态包括旋转角度。

5.根据权利要求3或4所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述虹膜识别区触摸屏为；所述人脸识别区为近场成像触摸屏。

6.根据权利要求1所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，还包括两个红外灯，所述红外灯有两个，对称设置在所述滑动模块上；所述滑动模块上还设置有所述滑动模块上还设置有一测距组件。

7.根据权利要求1所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述控制器集成于虹膜采集识别装置的主板，所述控制器包括：

一电机驱动芯片，根据接收到的使能信号，控制一步进电机旋转；

一第一微控制单元，通过串行外设接口与所述机驱动芯片通信，所述第一微控制单元适于向所述第一电机驱动芯片输出使能信号；

至少两个USB接口，用于连接彩色图像获取组件和红外图像获取组件，以及外部设备；

红外灯控制电路，用于控制红外灯状态，所述红外灯状态包括打开、关闭和至少两个亮度值。

8.根据权利要求7所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述控制器还包括一加密芯片，所述加密芯片连接于所述第一微控制单元。

9.根据权利要求7所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述虹膜采集识别装置的主板连接一显示屏。

10.根据权利要求7所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述USB接口可以是B-5Pin、B-4Pin、B-8Pin或Micro USB。

11.根据权利要求7所述的虹膜采集识别装置，其特征在于，所述控制器连接于所述主板的一光电对管电路。

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