CN204129751U - 一种双眼虹膜图像数据采集模块 - Google Patents

Abstract

一种双眼虹膜图像数据采集模块，其包括：一虹膜摄像模组，以采集用户的双眼虹膜图像数据，其包括：一图像传感器芯片，其提供像素数量，并使双眼区域的像素数量满足至少10pixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920×800，以满足虹膜识别算法的最低要求；一镜头组件，用于将被拍摄物体成像在所述图像传感器芯片的感光区域；其中所述镜头组件以用户的瞳孔区域为大致聚焦点，拍摄范围覆盖双眼区域，并且在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH；以及一可印刷电路板组件，用于贴装所述图像传感器芯片与所述镜头组件。

Description

一种双眼虹膜图像数据采集模块

技术领域

本实用新型涉及一种图像采集模块，特别涉及一种双眼虹膜图像数据采集模块及方法，其通过一虹膜摄像模组获取用户清晰的双眼虹膜特征的图像，广泛地应用于虹膜识别和身份认证。

背景技术

随着互联网及其应用的普及，识别技术及身份认证方式，对于用户的信息安全具有重要的意义。

传统的识别技术基于触摸技术的发展，其藉由传感器通过接受触摸或按压事件来识别用户的身份，然而，响应以及执行该触摸或按压事件所需要的软件和逻辑比较复杂，以至于导致系统进行用户信息比对时所消耗的时间较长，而且对比结果的正确性也无法有效地保障。也就是说，基于触摸技术的识别方法可能会进行错误的信息比对，从而，不仅给用户带了不必要的麻烦，而且还会威胁到用户的信息安全。

虹膜识别技术是生物识别技术的一种，虹膜特征是人体最为稳定的生物特征之一，并且具有唯一性的特点，这给虹膜识别技术的发展和广泛应用提供了基础条件。在采用虹膜识别技术对用户身份认证时，用户不需要接触到传感器。从利用虹膜识别技术对用户身份认证的结果来看，相对于基于触摸技术发展的传统的识别技术来说，虹膜识别技术的可靠性更高。

然而，传统的虹膜识别技术也存在着较多的问题，限制了其性能的发挥。一方面，传统的虹膜识别技术采集的用户的虹膜特征的图像品质低，并且只能够在近距离内进行采集，一旦距离较远，就无法准确地对用户的虹膜特征进行捕获，因此，传统的虹膜识别技术的实用价值不高。

另一方面，传统的虹膜识别技术多采用单眼(左眼或右眼)的虹膜特征来进行处理，并且对拍摄目标眼睛的定位和环境的要求都非常高，导致传统的虹膜识别技术对用户的虹膜特征采集时的条件限制较多，并且用户的拍摄也不够方便。更重要的是，传统的虹膜识别技术采集的单眼的虹膜特征的信息量不够充分，也进一步限制了传统的虹膜识别技术的发展。

发明内容

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其通过一虹膜摄像模组获取用户清晰的双眼虹膜特征的图像，广泛地应用于虹膜识别和身份认证。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其具有小型化的特征，以方便地被集成进入便携式装置和/或电子设备，从而，实现便携式装置和/或电子设备的虹膜识别和身份认证。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其应用于便携式装置和/或电子设备时，能够提供清晰的虹膜特征的图像。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其长宽高尺寸可以做到超小，达到5.5mm×5.5mm×3.91mm，更有利于被集成到诸如手机、平板电脑等电子设备或虹膜识别装置的内部，从而，实现虹膜识别和身份认证的功能。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，相对于传统的单眼虹膜识别技术来说，所述双眼虹膜图像数据采集模块能够获得用户的双眼的虹膜特征，并能够在长距离范围内实用，精确度高，方便、实用。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其提供一补光组件，在藉由所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征的过程中，为用户的虹膜区域提供补充光源。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，所述补光组件能够在用户的虹膜区域形成均匀的亮度，从而，方便所述虹膜摄像模组对用户的虹膜特征的采集。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，所述虹膜摄像模组与所述补光组件能够被集成为一个模块，从而，方便、实用。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，在藉由所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，所述补光组件能够减少在用户的虹膜区域生成的反光斑，或者使得该反光斑位于虹膜之外的巩膜区域或瞳孔区域，从而，通过提高被采集的虹膜特征的图像品质，来提高虹膜识别的精度和速度。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其中所述虹膜摄像模组优选为红外摄像模组，所述补光组件优选为红外led发光元件，从而，在藉由所述双眼虹膜图像数据采集模块采集用户的虹膜特征时，减少外界可见光对图像成像品质的影响，并避免可见光补光时对人眼产生刺激的感觉，使用户在使用时更舒适。

本实用新型的一个目的在于提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，所述双眼虹膜图像数据采集模块同样适用于单眼虹膜特征的采集，用于身份识别。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种双眼虹膜图像数据采集模块，其包括：

一虹膜摄像模组，以采集用户的双眼虹膜图像数据，其包括：

一图像传感器芯片，其提供像素数量，并使双眼区域的像素数量满足至少10pixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920×800，以满足虹膜识别算法的最低要求；

一镜头组件，用于将被拍摄物体成像在所述图像传感器芯片的感光区域；其中所述镜头组件以用户的瞳孔区域为大致聚焦点，拍摄范围覆盖双眼区域，并且在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH；以及

一可印刷电路板组件，用于贴装所述图像传感器芯片与所述镜头组件。

根据本实用新型的一个实施例，其还包括至少一补光组件，为所述虹膜摄像模组提供补充光源。

根据本实用新型的一个实施例，所述镜头组件包括一镜头、一红外载波透过滤色片以及一镜座，其中所述镜座被贴装在所述可印刷电路板组件，所述镜头与所述红外载波透过滤色片被所述镜座支撑，以使得经由所述镜头的光信号通过所述红外载波透过滤色片之后，在所述图像传感器芯片的感光区域转换成电信号。

根据本实用新型的一个实施例，在采集用户的虹膜特征时，所述补光组件的覆盖范围不小于所述虹膜摄像模组的覆盖范围，以供为用户的双眼区域补充光源。

根据本实用新型的一个实施例，所述补光组件为红外LED发光元件，以在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，所述补光组件得以在虹膜区域形成均匀的亮度。

根据本实用新型的一个实施例，所述补光组件贴装在所述可印刷电路板，以与所述虹膜摄像模组集成一个所述双眼虹膜图像数据采集模块。

根据本实用新型的一个实施例，所述补光组件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。

根据本实用新型的一个实施例，所述补光组件与所述虹膜摄像模组具有一预设角度，所述预设角度的值选自0度值45度之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述可印刷电路板组件包括一可印刷电路板，其中所述可印双眼虹膜图像数据采集模块刷电路板选自Flex板和PCB板的一种或其结合。

根据本实用新型的另外一方面，本实用新型提供一种双眼虹膜图像数据采集模块的制造方法，用于采集用户的双眼虹膜图像数据，所述方法包括如下步骤：

(a)在一可印刷电路板组件上贴装一图像传感器芯片；

(b)将一镜头组件笼罩地装配到所述图像传感器的上部；以及

(c)调节所述镜头组件的位置，使在设定距离下生成清晰的虹膜特征图像。

根据本实用新型的一个实施例，上述方法还包括步骤：配置一补光组件，作为所述双眼虹膜图像数据采集模块的补充光源。

根据本实用新型的一个实施例，所述补光组件的发角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角，以在采集用户的虹膜特征时，所述虹膜摄像模组以用户的瞳孔区域为大致聚焦点，所述补光组件为双眼区域提供补充光源。

根据本实用新型的一个实施例，所述图像传感器和所述镜头组件组装成红外虹膜摄像模组，所述补光组件为红外LED发光元件；其中在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，所述补光组件得以在虹膜区域形成均匀的亮度。

根据本实用新型的一个实施例，所述镜头组件包括一镜头、一红外载波透过滤色片以及一镜座，其中所述镜座被贴装在所述可印刷电路板组件，所述镜头与所述红外载波透过滤色片被所述镜座支撑，以使得经由所述镜头的光信号通过所述红外载波透过滤色片之后，在所述图像传感器芯片的感光区域转换成电信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述图像传感器芯片提供像素数量，并在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，在双眼区域的像素数量满足至少10pixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920×800，以满足虹膜识别算法的最低要求。

根据本实用新型的一个实施例，在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH。

根据本实用新型的一个实施例，所述图像传感器芯片的像素点直径为D，水平最大输出像素数为X，竖直最大输出像素数为Y；设定用户的双眼虹膜识别最远距离c，根据虹膜识别算法对像素的最低要求N pixel/mm，在最远距离c时需要满足此最低要求是在f范围内保证像素数量不小于f*N，对应的所述图像传感芯片的像面大小为f*N*D；

根据相似三角形边线等比关系有如下比例关系：(f*N*D)/f＝a/(c－a)；在N，D，c已知的情况下，计算得出所述虹膜摄像模组11的焦距a：a＝c*D*N/(D*N+1)；

根据相似三角形边线等比关系：X*D/e＝a/(c-a)；计算得出在最远距离时，所述虹膜摄像模组的水平最大拍摄范围e：e＝X*D*(c-a)/a；

根据相似三角形边线等比关系：(b-a)/a＝f/(X*D)；计算得出所述双眼虹膜识别最近距离b：b＝[f/(X*D)+1]*a；

并且，根据直角三角形函数关系:tan(β/2)＝(e/2)/(c-a),计算得出所述虹膜摄像模组的水平视场角β：β＝2*arctan[(e/2)/(c-a)。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的示意图。

图2是根据本实用新型的上述优选实施例的双眼虹膜图像数据采集模块的视场角关系示意图。

图3是根据本实用新型的上述优选实施例的补光组件的发光角度与发光强度关系示意图。

图4是根据本实用新型的上述优选实施例的补光组件与虹膜摄像模组的偏移角度与偏移距离示意图。

图5是根据本实用新型的上述优选实施例的反光斑生成位置示意图。

图6是根据本实用新型的上述优选实施例的参数分布示意图。

图7是根据本实用新型的上述优选实施例的虹膜摄像模组的制造过程流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

如图1所示是本实用新型的一个优选实施例的双眼虹膜图像数据采集模块10，其能够与一后端处理器20可通信地联接，其中所述双眼虹膜图像数据采集模块10用于采集用户的双眼虹膜特征，其包括一虹膜摄像模组11、一补光组件12、以及其他必要的构件。

在本实用新型的这个优选实施例中，所述补光组件12被配置于所述虹膜摄像模组11，其中所述补光组件12得以在所述虹膜摄像模组11捕获用户的双眼虹膜特征时，为用户的双眼区域提供补光光源，并且所述补光组件11能够在用户的虹膜区域形成均匀的亮度，这样，可以使得藉由所述虹膜摄像模组11采集的用户的虹膜特征的图像更加的清晰。

在通过所述虹膜摄像模组11采集用户的虹膜特征的过程中，所述虹膜摄像模组11能够以用户的瞳孔为大致聚焦点，通过捕获用户的双眼图像，来精确地获得用户的双眼虹膜区域的特征图像。

作为本实用新型的一个优选示例，所述虹膜摄像模组11包括一图像传感器芯片111、一镜头组件112以及一可印刷电路板组件113，其中所述图像传感器芯片111得以被贴装在所述可印刷电路板组件113上，所述镜头组件112覆盖在所述图像传感器芯片111的上部，也就是说，所述镜头组件112将所拍摄的双眼区域成像在所述图像传感器芯片111的感光区域，在后续，所述图像传感器芯片111能够将承载有用户的虹膜特征的光信号转换成电信号，并经过模数转换及图像处理后获取到清晰的双眼虹膜特征图像，然后传输至所述后端处理器20，以进行用户身份的认证。

在所述虹膜摄像模组11使用的过程中，所述图像传感器芯片111提供像素数量，并使双眼区域的像素数量满足至少10pixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920×800，以满足虹膜识别算法的最低要求，从而，确保所述虹膜摄像模组11能够获取清晰的承载有用户虹膜特征的图像。

所述镜头组件112用于将被拍摄物体成像在所述图像传感器芯片111的感光区域；其中在采集用户的虹膜特征时，所述镜头组件112以用户的瞳孔区域为大致聚焦点，拍摄范围覆盖双眼区域，并且在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH(0.8F)。

值得一提的是，所述可印刷电路板组件113包括一可印刷电路板1131，其中所述可印刷电路板1131可以选自Flex板或PCB板的一种，以确保所述双眼虹膜图像数据采集模块10在使用过程中的稳定性和可靠性。

值得一提的是，所述后端处理器20可以被提供在装置或电子设备上，其中装置或电子设备也包括便携式装置或便携式电子设备。所述双眼虹膜图像数据采集模块10与装置或电子设备之间通过一条或多条通讯线诸如并行接口、MIPI接口、LVDS接口等传输接口进行联接，以使得藉由所述双眼虹膜图像数据采集模块10获取的用户虹膜特征的图像能够被最终传输至装置或电子设备。

还值得一提的是，装置或电子设备包括但并不限于门禁设备、保险装置、移动通讯设备、手持电子设备、个人数字助理、平板电脑、笔记本电脑、服务器等，本技术领域的技术人员应当理解，装置或电子设备还包括两项及两项以上的组合。还应当理解，装置和或电子设备仅作为一实例来对本实用新型的内容进行阐述和揭露，以帮助本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型，装置或电子设备可以比说明书附图和具体实施方式中所描述的内容更多或更少，或者装置电子设备还可以有其他的形式。

所述补光组件12被提供并配置于所述虹膜摄像模组11，特别地，所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11被集成为一个所述双眼虹膜图像数据采集模块10，以用于采集用户的虹膜特征，并在后续，对用户的身份进行识别和认证，从而，方便使用。

值得一提的是，所述补光组件12优选为红外LED发光元件，从而，所述补光组件12产生的光源为LED红外光，以在所述摄像模组11采集用户的虹膜特征的过程中，为用户的双眼区域补充红外光，从而，使得用户的虹膜区域具有均匀的亮度，这样，可以使得所述虹膜摄像模组11能够更加精确地捕获用户的虹膜特征，以提高所述双眼虹膜图像数据采集模块10获取的用户虹膜特征的精确度。而且，所述补光组件12在为所述虹膜摄像模组11提供补充光源时，不会对用户的眼睛产生刺激的感觉。即是说，所述双眼虹膜图像数据采集模块10的使用不会影响用户的生理和心理健康。

还值得一提的是，所述补光组件12优选为红外LED发光元件，可以确保所述补光组件12能够为所述双眼虹膜图像数据采集模块10提供足够的补充红外光的情况下，降低所述补光组件12的能量耗损。

在本实用新型的一些实施例中，所述虹膜摄像模组11优选为红外摄像模组，从而，在藉由所述虹膜摄像模组11采集用户的双眼的虹膜特征时，可以减少可见光对图像成像品质造成的不良影响，依此，获得更佳的图像效果。

具体地说，所述虹膜摄像模组11的所述镜头组件112进一步包括一镜头1121、一镜座1122、一红外载波透过滤色片1123以及其他的必要构件，所述镜座1122得以贴装在所述可印刷电路板组件113上，所述镜头1121与所述红外载波透过滤色片1123被所述镜座1122所支撑，其中在所述虹膜摄像模组11拍摄物体时，物体上的反射光线得以依次通过所述镜头1121与所述红外载波透过滤色片1123，再成像在所述图像传感器芯片111上，从而，在所述传感器芯片111上进行光－电信号的转换。

值得一提的是，所述红外载波透过滤色片1123可以滤除通过所述镜头1121的可见光部分，仅允许红外光部分通过，也就是说，所述图像传感器芯片111所接受的经由所述镜头1121部分的光线，为承载有用户的虹膜特征的红外光，从而，可以尽可能地避免可见光对所述虹膜摄像模组11获取的用户的虹膜特征的图像造成的干扰。

如图2所示，定义所述虹膜摄像模组11的水平视场角为用户的双眼长度方向，定义所述虹膜摄像模组11的垂直视场角为用户的双眼宽度方向。在选择并设置所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11之间的角度时，为了确保所述补光组件12产生的光源能够覆盖在所述虹膜摄像模组11所能够覆盖的区域，所以，所述补光组件12的发光角度需要分别大于所述虹膜摄像模组11的水平视场角和垂直视场角。通过这种方式，可以使得所述补光组件12的覆盖范围大于所述虹膜摄像模组11在同一投影范围内的覆盖范围。

详细地，在所述双眼虹膜图像数据采集模块10采集用户的虹膜特征的过程中，所述虹膜摄像模组11的摄像区域能够覆盖在用户的双眼区域被定义为内部区域，以使得所述虹膜摄像模组11在获取用户的虹膜特征时聚焦点能够位于用户的虹膜区域内部或附近，更优地，该聚焦点位于用户的瞳孔区域。

值得一提的是，内部区域的面积与所述虹膜摄像模组11的水平视场角和垂直视场角的设定角度相关。

相应地，所述补光组件12的发光区域能够覆盖在用户的双眼区域被定义为外部区域，由于所述补光组件12的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组11的水平视场角和垂直视场角，从而，所述补光组件12覆盖在用户的双眼区域始终包含所述虹膜摄像模组11覆盖在用户的双眼区域。通过这种方式，所述补光组件12在任何情况下都可以为所述虹膜摄像模组11提供补充光源。

可以理解的时，所述补光组件12的发光角度被设置小于90度时，所述补光组件12的所提供的红外光源能够被有效地利用。值得一提的是，经过多次检测，当所述补光组件12的发光角度选自0度至45度之间时，所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11的配置效果最佳。而且，也能够在确保所述补光组件11为所述双眼虹膜图像数据采集模块10提供足够的补充红外光的情况下，降低所述补光组件12的能量耗损。

本技术领域的技术人员应当理解，所述补光组件12的发光强度随着发光角度的变化而变化，其变化规律如图3所示，随着所述补光组件12的发光角度的增加，其发光强度会逐渐减弱，并且所述补光组件12的发光强度与发光角度呈函数变化，可以理解的是，根据所述补光组件12的发光角度与发光强度的测试结果显示，当所述补光组件12的发光角度选自0度至45度之间时，所述补光组件12的发光强度的变化平缓，当所述补光组件12的发光角度处于45度至90度之间时，所述补光组件12的发光强度变化剧烈。

根据图3示出的信息可知，在理想情况下，当所述补光组件12的发光角度为0度时，发光强度最大，此时，所述补光组件12所耗损的能量最少。然而，在本实用新型的具体应用中，所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11之间具有一预设距离，并且为了使得所述补光组件12覆盖在用户的双眼的区域能够包含所述虹膜摄像模组11覆盖在用户的双眼的区域，所述补光组件12得以被设计一预设角度。因此，当所述预设角度选自0度至45度之间时，所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11的配置效果最佳。

如图4所示，定位所述虹膜摄像模组11与用户虹膜之间的距离为z，所述虹膜摄像模组11与所述补光组件12的轴间距为x，所述补光组件12的所述预设角度为θ，通过调整θ的大小，可以确定x的数值，通过这种方式，可以确定所述虹膜摄像模组11与所述补光组件12之间的偏移值，从而，确保制作完成的所述双眼虹膜图像数据采集模块10，其所述补光组件12覆盖在用户的双眼的区域能够始终包含所述虹膜摄像模组11覆盖在用户的双眼的区域，以确保所述双眼虹膜图像数据采集模块10在使用过程中的稳定性和可靠性。

值得一提的是，当θ的数值合理时，可以使得藉由所述虹膜摄像模组11采集用户的双眼的虹膜特征时，在用户的虹膜区域形成的反光斑减少，或者使得该反光斑远离用户的虹膜区域，例如，在所述补光组件12的作用下，该反光斑可以生成在用户的巩膜区域或瞳孔区域等其他的位置，从而，减少反光斑的形成干扰藉由所述虹膜摄像模组11采集的用户的双眼的虹膜特征的图像品质。

如图5所示，该反光斑的生成不会影响所述虹膜摄像模组11采集的用户的双眼的虹膜特征的图像品质，从而，可以更加精确地采集用户的虹膜特征。因此，在本实用新型的一些实施例中，θ的合理角度为0度至45度之间。

本技术领域的技术人员应当理解，当所述补光组件12无法满足所述虹膜摄像模组11进行采集用户的虹膜特征时的亮度需要的时候，一方面可以增加所述补光组件12的亮度，另一方面，还可以为所述虹膜摄像模组11配置两个或超过两个的所述补光组件12。

值得一提的是，在提供多个所述补光组件12的情况下，每所述补光组件12得以被均匀地设置在所述虹膜摄像模组11的周围，并且同时调整每所述补光组件12与所述虹膜摄像模组11之间的角度和偏移值，从而，使得所述双眼虹膜图像数据采集模块10在进行虹膜识别和用户认证时的精度更高。

还值得一提的是，所述虹膜摄像模组11采集的用户的双眼的虹膜特征生成的图像品质，对于所述后端处理器20的运算速度和逻辑的复杂度具有重要的影响，并且对于所述虹膜摄像模组11的识别范围产生影响。本技术领域的技术人员应当理解，当所述虹膜摄像模组11采集的用户的虹膜特征的质量高时，所述后端处理器20的逻辑设计的复杂度相应降低，从而，对用户进行认证所消耗的时间就越短。

本技术领域的技术人员应当理解，合理的结构设计可以使得所述虹膜摄像模组11能够在长距范围内对用户的虹膜特征进行采集。在本实用新型的这个实施例中，所述虹膜摄像模组11通过所述图像传感器芯片111的像素点尺寸的小型化，横向像素点数量多量化的选择方式，再结合对所述镜头1121的水平视场角的设计值控制来延长所述虹膜摄像模组11的采集距离，从而，提高所述双眼虹膜图像数据采集模块10的实际使用价值。

值得一提的是，相对于传统的虹膜识别技术来说，所述双眼虹膜图像数据采集模块10不仅可以用来采集用户的双眼虹膜特征，而且还能够对用户的单眼的虹膜特征进行采集，且在实际的应用过程中，表现出良好的性能。

在本实用新型的这个优选实施例中，如图6所示，用户的双眼虹膜区域的长度为f，所述虹膜摄像模组11的焦距为a，水平视场角为β，双眼虹膜识别最近距离为b，其正好覆盖用户的双眼虹膜区域。优先设定用户的双眼虹膜识别最远距离为c，所述虹膜摄像模组11的拍摄景深为d，在最远距离时水平最大拍摄范围为e。

在本实用新型的这个优选实施例中，优选所述图像传感器芯片111的像素点直径为D，水平最大输出像素数为X，竖直最大输出像素数为Y；优先设定用户的双眼虹膜识别最远距离c，根据虹膜识别算法对像素的最低要求N pixel/mm，在最远距离c时需要满足此最低要求，即在f范围内保证像素数量不小于f*N，对应的所述图像传感芯片111的像面大小为f*N*D，根据相似三角形边线等比关系有如下比例关系：(f*N*D)/f＝a/(c－a)；在N，D，c已知的情况下，可以通过计算得出，所述虹膜摄像模组11的焦距a：a＝c*D*N/(D*N+1)。

所述图像传感器芯片111水平最大输出像素数X，根据相似三角形边线等比关系：X*D/e＝a/(c-a)；可以通过计算得出在最远距离时，所述虹膜摄像模组11的水平最大拍摄范围e：e＝X*D*(c-a)/a。

同时，根据相似三角形边线等比关系：(b-a)/a＝f/(X*D)；可以通过计算得出，双眼虹膜识别最近距离b：b＝[f/(X*D)+1]*a。

同时,根据直角三角形函数关系:tan(β/2)＝(e/2)/(c-a),可以通过计算得出，所述虹膜摄像模组11的水平视场角β：β＝2*arctan[(e/2)/(c-a)。

在本实用新型的这个优选实施例中，根据上述计算关系，可以得出本实用新型揭露的所述双眼虹膜图像数据采集模块10的相关尺寸，本技术领域的技术人员应当理解，当改变设定最远拍摄距离c，或者变更不同像素点直径D的所述图像传感器芯片111，或者变更不同的所述虹膜摄像模组11的对像素数的最低要求N时，其他参数如所述虹膜摄像模组11的焦距a，最远距离时水平最大拍摄范围e，双眼虹膜识别最近距离b，以及所述虹膜摄像模组11的水平视场角β均需根据上述计算关系重新计算。

值得一提的是，但在上述所有参数确定的情况下，可以根据上述参数优选所述镜头组件112，优选所述镜头1121，满足解像力要求，匹配所述图像传感器芯片111，构成上述揭露的所述虹膜摄像模组11。

还值得一提的是，在达到上述要求的情况下，根据本实用新型的这个优选实施例设计的所述虹膜摄像模组11的可以具有超小的长宽高尺寸，例如，所述虹膜摄像模组11的长宽高的最小尺寸可以为5.5mm×5.5mm×3.91mm，更有利于被集成到诸如手机、平板电脑等电子设备或虹膜识别装置的内部，从而，实现虹膜识别和身份认证的功能。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，包括： 

一虹膜摄像模组，以采集用户的双眼虹膜图像数据，其包括： 

一图像传感器芯片，其提供像素数量，并使双眼区域的像素数量满足至少10pixels/mm，双眼区域总像素分辨率至少1920×800，以满足虹膜识别算法的最低要求； 

一镜头组件，用于将被拍摄物体成像在所述图像传感器芯片的感光区域；其中所述镜头组件以用户的瞳孔区域为大致聚焦点，拍摄范围覆盖双眼区域，并且在双眼区域的解像力满足至少450LW/PH；以及 

一可印刷电路板组件，用于贴装所述图像传感器芯片与所述镜头组件。 

2.如权利要求1所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，还包括至少一补光组件，为所述虹膜摄像模组提供补充光源。 

3.如权利要求1所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述镜头组件包括一镜头、一红外载波透过滤色片以及一镜座，其中所述镜座被贴装在所述可印刷电路板组件，所述镜头与所述红外载波透过滤色片被所述镜座支撑，以使得经由所述镜头的光信号通过所述红外载波透过滤色片之后，在所述图像传感器芯片的感光区域转换成电信号。 

4.如权利要求2所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，在采集用户的虹膜特征时，所述补光组件的覆盖范围不小于所述虹膜摄像模组的覆盖范围，以供为用户的双眼区域补充光源。 

5.如权利要求2所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述补光组件为红外LED发光元件，以在所述虹膜摄像模组采集用户的虹膜特征时，所述补光组件得以在虹膜区域形成均匀的亮度。 

6.如权利要求5所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述补光组件贴装在所述可印刷电路板，以与所述虹膜摄像模组集成一个所述双眼虹膜图像数据采集模块。 

7.如权利要求5-6任一所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述补光组件的发光角度分别大于所述虹膜摄像模组的水平视场角和垂直视场角。 

8.如权利要求7所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述补光组件与所述虹膜摄像模组具有一预设角度，所述预设角度的值选自0度值45度之间。 

9.如权利要求1所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述可印刷电路板组件包括一可印刷电路板，其中所述可印双眼虹膜图像数据采集模块刷电路板选自Flex板和PCB板的一种或其结合。 

10.如权利要求1所述的双眼虹膜图像数据采集模块，其特征在于，所述图像传感器芯片的像素点直径为D，水平最大输出像素数为X，竖直最大输出像素数为Y；设定用户的双眼虹膜识别最远距离c，根据虹膜识别算法对像素的最低要求N pixel/mm，在最远距离c时需要满足此最低要求是在f范围内保证像素数量不小于f*N，对应的所述图像传感芯片的像面大小为f*N*D； 

根据相似三角形边线等比关系有如下比例关系：(f*N*D)/f＝a/(c－a)；在N，D，c已知的情况下，计算得出所述虹膜摄像模组11的焦距a：a＝c*D*N/(D*N+1)； 

根据相似三角形边线等比关系：X*D/e＝a/(c-a)；计算得出在最远距离时，所述虹膜摄像模组的水平最大拍摄范围e：e＝X*D*(c-a)/a； 

根据相似三角形边线等比关系：(b-a)/a＝f/(X*D)；计算得出所述双眼虹膜识别最近距离b：b＝[f/(X*D)+1]*a； 

并且，根据直角三角形函数关系:tan(β/2)＝(e/2)/(c-a),计算得出所 述虹膜摄像模组的水平视场角β：β＝2*arctan[(e/2)/(c-a)。